具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
本发明提供了一种检测物体表面粗糙度的数据处理系统,所述系统包括:检测物体表面粗糙度机构、处理器和存储有计算机程序的存储器,其中,所述检测物体表面粗糙度机构包括:透镜组件3、目标发射器2和目标发射器2对应的m个目标接收器1、隔绝光栏5,所述透镜组件3设置在所述目标发射器2的发送端一侧,所述目标发射器2与处理器通信连接,所述处理器与每一所述目标接收器1通信连接,当计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤,如图1和图2所示:
S100、获取目标接收器ID列表A={A1,A2,……,Ai,……,Am},Ai为第i个目标接收器ID,i=1,2……m。
具体的,所述目标接收器ID为目标接收器1的唯一身份标识。
具体的,所述透镜组件3包括一个第一平凸透镜和一个第二平凸透镜32,所述第二平凸透镜32设置在所述第一平凸透镜的凸面一侧,其中,所述第一平凸透镜的中心点与所述第二平凸透镜32的中心点设置在一条直线上且所述第一平凸透镜31的中心点与所述第二平凸透镜32的中心点之间的距离小于所述第一平凸透镜31的厚度。
进一步的,所述透镜组件3为一体化结构。
进一步的,所述第二平凸透镜32的焦距小于所述第一平凸透镜31的焦距。
具体的,所述隔绝光栏5用于隔绝除所述目标发射器2发出的光束以外的光束和透过所述第二平凸透镜32的反射光束,其中,目标发射器2设置在所述隔绝光栏5内部,且所述隔绝光栏5的一端与所述第一平凸透镜31和所述第二平凸透镜32的交接处相接。
进一步的,所述目标发射器2设置在所述第一平凸透镜31的平面一侧且所述目标发射器2处于所述第二平凸透镜32的焦点上。
进一步的,m个所述目标接收器1处于以所述第一平凸透镜31的主光轴上的点为中心的圆环上且所述目标接收器1与所述第一平凸透镜31之间的距离大于或等于所述第二平凸透镜32的焦距;其中,本领据技术人员知晓,现有技术中任一可选的接收器以及任一可选的接收器与第一平凸透镜之间的距离均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
优选地,所述目标接收器1为CMOS图像传感器,CMOS图像传感器具有高灵敏度和高对比度的特征,且成本较低,相较于其他类型的接收器针对于本实施例具有较高的实用性,通过对CMOS图像传感器生成的光斑的面积进行处理,获取粗糙度,数据量较小,且过程简单,有利于提高系统运行的效率。
具体的,所述目标接收器1的接收区域的上限与所述透镜组件3对应的反射光接收区域的上限平齐,所述目标接收器1的接收区域的下限与所述透镜组件3对应的反射光接收区域的下限平齐,其中,所述反射光接收区域的上限为所述第一平凸透镜31与所述第二平凸透镜32交点处,所述反射光接收区域的上限为所述第一平凸透镜31的边缘处。
具体的,待检测物体4设置在所述透镜组件3的凸面一侧,且所述待检测物体4与所述透镜组件3之间的距离为固定值,本领据技术人员知晓,现有技术中,任一可选的待检测物体与透镜组件的垂直距离,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
优选的,所述待检测物体4与所述透镜组件3之间的距离为所述第一凸透镜31的焦距,避免待检测物体与透镜组件的之间的距离过小或过大,导致接收器接收到的光束不够完整,目标接收器生成的光斑不准确,进而获取到误差较大的粗糙度。
上述,接收器接收到的光束为待检测物体反射后的经过透镜组件的光束,接收器会生成完整的光斑,相较于现有技术,不会出现接收器发出的信号不完整的情况,并且只对接收器生成的光斑面积进行处理获取粗糙度,数据量较小,可以提高系统运行效率,有利于提高获取待检测物体粗糙度的精准度。
在一具体的实施例中,在S100步骤之后,包括如下步骤:
S200、获取目标接收器对应的第一光斑面积列表S={S1,S2,……,Sm},Si为Ai对应的第一光斑面积,光斑面积为接收器接收到待检测物体4表面反射出的光束生成的光斑对应的面积;本领域技术人员知晓,现有技术中任一获取接收器接收到的光束生成的光斑面积的方法,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
S300、根据S,获取第一粗糙度F,其中,F符合如下条件:
F=α3×(∑m i=1Si/m)+β3,其中,α3为预设的用于获取目标粗糙度的第一权重,β3为预设的用于获取目标粗糙度的第二权重,本领域技术人员知晓,现有技术中任一可选的第一权重和第二权重,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
S400、当F≤F0时,待检测物体4的粗糙度为0,即待检测物体4表面为光滑,否则,待检测物体4的粗糙度为F,F0为预设的粗糙度阈值,本领域技术人员知晓,现有技术中任一可选的粗糙度阈值,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
上述,能够对目标接收器生成的光斑面积进行处理,获取第一粗糙度,对第一粗糙度进行比对,当确定待检测物体表面为光滑时,无需获取粗糙度,否则,获取待检测物体的粗糙度,可以直接判断出待检测物体是否粗糙并获取其粗糙度,节省系统的处理流程,提高系统的运行效率。
在另一具体的实施例中,在S100步骤之后还包括如下步骤:
S200、获取目标接收器对应的目标光斑面积列表B={B1,B2,……,Bi,……,Bm},Bi=(Bi1,Bi2),Bi1为Ai对应的第一目标光斑面积,Bi2为Ai对应的第二目标光斑面积,其中,所述第一目标光斑面积为目标光束经过待检测物体4表面反射至第一接收区域内的光斑面积,所述第二目标光斑面积为目标光束经过待检测物体4表面反射至第二接收区域内的光斑面积;光斑面积为接收器接收到待检测物体4表面反射出的光束生成的光斑对应的面积;本领域技术人员知晓,现有技术中任一获取接收器接收到的光束生成的光斑面积的方法,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
具体的,所述目标接收器1的接收区域包括第一接收区域和第二接收区域,其中,所述第一接收区域设置在所述目标接收器1靠近所述第一平凸透镜31的焦点一侧,所述第二接收区域设置在所述目标接收器1远离所述第一平凸透镜31的焦点一侧。
进一步的,所述目标光束为目标发射器2发射的准直光束。
进一步的,Bi1和Bi2满足不同时为Null的条件,可以理解为:Bi1=Null时且Bi2≠Null或者Bi1≠Null时且Bi2=Null。
具体地,所述Null为空值,可以理解为无结果。
S300、根据B,获取目标接收器对应的目标粗糙度D。
具体的,在S300步骤中还包括如下步骤:
S301、当所有的Bi2均为Null时,获取第一中间光斑面积列表C={C1,C2,……,Ci,……,Cm},将Bi1作为Ci。
S303、根据C,获取D,其中,D符合如下条件:
D=α1×(∑m i=1Ci/m)+β1,其中,α1为用于获取目标粗糙度的第一预设权重,β1为用于获取目标粗糙度的第二预设权重,本领域技术人员知晓,现有技术中任一可选的第一预设权重和第二预设权重,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
S305、当所有的Bi1均为Null时,获取第二中间光斑面积列表C0={C0 1,C0 2,……,C0 i,……,C0 m},将Bi2作为C0 i。
S307、根据C0,获取D。
进一步的,在S307步骤中还包括如下步骤:
S3071、遍历C0,获取C0 max和C0 min,其中,C0 max为C0中最大的第二中间光斑面积,C0 min为C0中最小的第二中间光斑面积。
S3072、当ΔC0≤U时,获取D,U为预设的光斑面积差阈值,其中,本领域技术人员知晓,现有技术中任一可选的光斑面积差阈值,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
具体的,ΔC0符合如下条件:
ΔC0=C0 max-C0 min。
具体的,D符合如下条件:
D=α2×(∑m i=1C0 i/m)+β2,其中,α2为用于获取目标粗糙度的第三预设权重,β2为用于获取目标粗糙度的第四预设权重,本领域技术人员知晓,现有技术中任一可选的第三预设权重和第四预设权重,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
S3073、当ΔC0>U时,获取到C0对应的指定光斑面积列表G={G1,G2,……,Gx,……,Gp},Gx={Gx1,Gx2,……,Gxy,……,Gxq(x)},Gxy为C0对应的第x个指定光斑区域内的第y个指定光斑面积,x=1,2……p,p为指定光斑区域的数量,y=1,2,……,q(x),q(x)为第x个指定光斑区域内的指定光斑面积。
进一步的,∑p x=1(∑q(x) y=1Gxy)=m。
进一步的,所述指定光斑面积是指在指定光斑区域内的第二中间光斑面积,其中,所述指定光斑区域为相邻的若干个目标接收器1的接收区域构建成的区域,本领域技术人员知晓,根据实际需求划分的指定光斑区域,在此不再赘述。
S3074、遍历Gx,获取G0x max和G0x min,其中,G0x max为Gx中最大的指定光斑面积,G0x min为Gx中最小的指定光斑面积。
S3075、当ΔGx>U时,从G中删除Gx,获取G对应的关键光斑面积列表G0={G0 1,G0 2,……,G0 r,……,G0 z},G0 r={G0 r1,G0 r2,……,G0 rg,……,G0 rs(r)},G0 rg为C0对应的第r个关键光斑区域内的第g个关键光斑面积,r=1,2……z,z为关键光斑区域的数量,g=1,2,……,s(r),s(r)为第x个关键光斑区域内的关键光斑面积,其中,所述关键光斑面积为从指定光斑面积列表中删除不小于预设的光斑面积差阈值时的指定光斑区域后的任一指定光斑面积。
具体的,ΔGx符合如下条件:
ΔGx=G0x max-G0x min。
S3076、根据G0,获取D,D符合如下条件:
D=α2×(∑z r=1∑s(r) g=1G0 rg/∑z r=1s(r))+β2。
S3077、当ΔGx≤U时,获取D,D符合如下条件:
D=α2×(∑p x=1∑q(x) y=1Gxy/m)+β2。
上述,对目标接收器生成的光斑进行分析,当获取到第一中间光斑面积时,说明待检测物体的粗糙度一致且待检测物体不存在异常的区域,当获取到第二中间光斑面积时,说明待检测物体的粗糙度一致,当划分的区域内光斑面积差不小于预设的光斑面积差阈值时,判定所述区域为异常区域,在获取粗糙度的过程中,对于异常区域不进行处理,可以减小异常区域数据引起的误差,提高获取目标粗糙度的精准度并且可以判断出待检测物体表面粗糙度是一致的。
S309、当任一Bi2不为Null时且除Bi1之外的其他任一第一目标光斑面积也不为Null时,获取D={D1,D2},其中,D1为第一目标粗糙度,D2为第二目标粗糙度。
进一步的,在S309步骤中还包括如下步骤:
S3091、当任一Bi2不为Null时且除Bi1之外的其他任一第一目标光斑面积也不为Null时,获取第三中间光斑面积列表H={H1,H2,……,Hj,……,Hn}和第四中间光斑面积列表H0={H0 1,H0 2,……,H0 t,……,H0 k},Hj为第j个第三中间光斑面积,j=1,2……n,n为第三中间光斑面积数量,H0 t为第t个第四中间光斑面积,t=1,2……k,k为第四中间光斑面积数量,其中,第三中间光斑面积为目标光斑面积中不为Null的第一目标光斑面积,第四中间光斑面积为目标光斑面积中不为Null的第二目标光斑面积。
进一步的,可以理解为:当所有的Bi2不全为Null且所有的Bi1不全为Null时,即k+n=m,且k和n均小于m且k和n均不等于0时,获取第三中间光斑面积列表和第四中间光斑面积列表。
S3093、根据H,获取D1,D1符合如下条件:
D1=α1×(∑n j=1Hj/n)+β1。
S3095、根据H0,获取D2,D2符合如下条件:
D2=α2×(∑k t=1H0 t/k)+β2。
上述,当获取到第三中间光斑面积和第四中间光斑面积时,分别对第三中间光斑面积和第四中间光斑面积进行处理,可以判断出待检测物体的粗糙程度不一致并且可以获取待检测物体不同的粗糙度,有利于提高获取目标粗糙度的精准度。
在另一个具体的实施例中,在S300步骤之后,包括如下步骤:
S400、在预设方向上,获取目标接收器对应的第三目标粗糙度列表W={W1,W2,……,Wv,……,Wz},Wv为在预设方向上目标接收器对应的第v个第三目标粗糙度,v=1,2……z,z为在预设方向上目标接收器对应的第三目标粗糙度的数量,其中,本领域技术人员知晓,现有技术中,任一可选的预设方向,均属于本发明的保护范围,在此不再赘述。
具体的,在S400步骤中,获取目标接收器对应的任一第三目标粗糙度的方法,均与S300步骤中,获取目标接收器对应的目标粗糙度的步骤一致,在此不再赘述。
具体的,在S400步骤中,还包括如下步骤确定待检测物体4粗糙度的变化程度:
S401、当Wv均大于Wv+1时,在预设方向上对待检测物体4进行标记,生成待检测物体4的标识为“0”,其中,当Wv=(Wv1,Wv2)时,Wv1均大于W(v+1)1,Wv2均大于W(v+1)2。
进一步地,标识“0”表征为待检测物体粗糙度在预设方向上呈变小状态。
S403、当Wv均小于Wv+1时,在预设方向上对待检测物体4进行标记,生成待检测物体4的标识为“1”,其中,当Wv=(Wv1,Wv2)时,Wv1均小于W(v+1)1,Wv2均小于W(v+1)2。
进一步地,标识“1”表征为待检测物体粗糙度在预设方向上呈变大状态。
S405、当Wv均等于Wv+1时,在预设方向上对待检测物体4进行标记,生成待检测物体4的标识为“2”,其中,当Wv=(Wv1,Wv2)时,Wv1均等于W(v+1)1,Wv2均等于W(v+1)2。
进一步地,标识“2”表征为待检测物体粗糙度在预设方向上呈未变化状态。
S407、当存在Wv与Wv+1满足的等式条件和Wv+1与Wv+2满足的等式条件不相同时,在预设方向上对待检测物体4进行标记,生成待检测物体4的标识为“3”,其中,当Wv=(Wv1,Wv2)时,Wv1与W(v+1)1满足的等式条件和W(v+1)1与W(v+2)1满足的等式条件不相同,Wv2与W(v+1)2满足的等式条件和W(v+1)2与W(v+2)2满足的等式条件不相同。
进一步地,标识“3”表征为待检测物体粗糙度在预设方向上呈不规则变化状态。
上述,在预设方向上获取第三目标粗糙度,可以分析出在预设方向上待检测物体的粗糙程度的变化。
S500、根据W,获取最终目标粗糙度Q。
具体的,在S500中包括如下步骤:
S501、当Wv≠(Wv1,Wv2)时,获取Q,Q符合如下条件:
Q=(Σz v=1Wv)/z。
S503、当Wv=(Wv1,Wv2)时,获取Q={Q1,Q2},Q符合如下条件:
Q1=(Σz v=1Wv1)/z;Q2=(Σz v=1Wv2)/z。
上述,获取多个第三目标粗糙度,对第三目标粗糙度进行处理,相较于上述实施例,对待检测物体进行多点位粗糙度检测,可以判断出待检测物体多点位的粗糙度是否一致,进一步获取到待检测物体的粗糙度的变化状态,多待检测物体进行多点位粗糙度进行处理,进一步的获取到更加精准的粗糙度。
本发明提供了一种检测物体表面粗糙度的数据处理系统,包括:检测物体表面粗糙度机构、处理器和存储有计算机程序的存储器,其中,所述检测物体表面粗糙度机构包括:透镜组件、目标发射器和目标发射器对应的m个目标接收器,所述透镜组件设置在所述目标发射器的发送端一侧,所述目标发射器与处理器通信连接,所述处理器与每一所述目标接收器通信连接,当计算机程序被处理器执行时,实现以下步骤:获取目标接收器ID列表;根据目标接收器ID列表,获取目标接收器对应的目标光斑面积列表;根据目标光斑面积列表,获取目标接收器对应的目标粗糙度;可知,本发明一方面,接收器接收到的光束为待检测物体反射后的经过透镜组件的光束,接收器会生成完整的光斑,对接收器生成的光斑面积进行处理,有利于提高获取待检测物体粗糙度的精准度,另一方面,在对光斑面积进行处理的过程中,对光斑面积的所处区域进行划分处理,可以判断出待检测物体的粗糙度是否一致,进一步可以获取待检测物体粗糙度的变化状态。
虽然已通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但本领域技术人员应理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。