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CN118896568B - 一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备 - Google Patents

一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备 Download PDF

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CN118896568B
CN118896568B CN202411033524.0A CN202411033524A CN118896568B CN 118896568 B CN118896568 B CN 118896568B CN 202411033524 A CN202411033524 A CN 202411033524A CN 118896568 B CN118896568 B CN 118896568B
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Abstract

本发明涉及平整度检测技术领域，尤其涉及一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备，本发明通过使用摄像头采集木制品的各表面的图像，将木制品待测表面划分为若干区域，分别采集木制品各表面的图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像，并对所述各表面图像进行灰度处理，根据重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，提高了工艺木制品表面平整度检测的效率若初步判定木制品表面的平整度不符合标准，则根据木质纤维走向二次判定平整度是否符合标准，提高了工艺木制品表面平整度检测的精准度。

Description

一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备
技术领域
本发明涉及平整度检测技术领域，尤其涉及一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备。
背景技术
木制品包括普通平直木制品桌椅等，还包括工艺木制品为通过特殊的工艺技术和方法，将木材制作成各种独特的艺术品或功能性产品包括木制雕刻和雕塑，普通平直木制品表面平整度检测可以采用距离数量检测各种缺陷，但是如何解决工艺木制品表面平整度的检测效率是亟待解决的问题。
现有技术专利号：CN113358069B，该现有技术公开了一种木制品加工用表面平整度检测装置及其实施方法，通过垂直设置的滑轨和电动滑轨，让夹片能移动至任意位置，将放置在检测平台上的待检测物品的圆心移动至圆盘的圆心位置，从而方便检测，液压泵启动抽取液体经过管道依次填充下环通道、环体、传输管直至流入内套座，用于推动两块侧板移动靠近待检测物品；电机启动，齿轮旋转，沿着齿圈做圆周运动，侧板的红外测距传感器同步旋转对待检测物品的内外圆周面检测，根据旋转一周检测的距离数据，判断出内外壁的表面平整度，实现圆筒结构的内外同步检测的目的，但是该发明没有解决工艺木制品弯曲表面平整度检测效率低的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种木制品表面平整度检测方法、系统、电子设备，用以克服现有技术中工艺木制品弯曲表面平整度检测效率低和精准度低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种木制品表面平整度检测方法，包括：
逐个对木制品的各表面进行平整度检测，将所述各表面划分为若干等尺寸区域；
使用摄像头采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度；
根据所述重合度判定所述木制品表面的平整度是否符合标准；
若初步判定所述平整度不符合标准，则根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；
若二次判定所述平整度不符合标准，则调节摄像头与竖直方向的夹角；
若判定所述平整度不符合标准，则调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
进一步地，所述木制品轮廓的特征参数包括木制品表面的轮廓线的总长度、木制品表面的轮廓曲线的总长度以及木制品表面轮廓直线最大长度；
其中，所述木制品表面的轮廓线包括轮廓曲线和轮廓直线。
进一步地，根据所述重合度判定所述平整度是否符合标准包括：
若所述重合度小于等于预设第二重合度，判定所述平整度不符合标准；
若重合度大于预设第二重合度，判定所述平整度符合标准。
进一步地，所述重合度为木制品表面的轮廓线的总长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的重合部分的长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的比值。
进一步地，根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准的过程包括：
将木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向进行比对；
若木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角大于预设夹角，二次判定所述平整度不符合标准，则调节摄像头与竖直方向的夹角。
进一步地，所述调节划分区域的数量包括：
将重合度差值与预设重合度差值进行对比；
若重合度差值小于等于预设重合度差值，则对划分区域的数量进行调节；
其中，划分区域的数量与木制品表面的轮廓曲线的总长度呈正相关；
若重合度差值大于预设重合度差值，则对图像灰度进行调节；
所述重合度差值为预设第一重合度与所述重合度的差值。
进一步地，所述调节所述各表面图像灰度包括：
将重合度差值与预设重合度差值进行对比；
若重合度差值大于预设重合度差值，则对图像灰度进行调节；
其中，图像灰度与木制品表面的轮廓直线的最大长度呈正相关。
本发明还提供一种木制品表面平整度检测系统，包括，
采集单元，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理单元，其与所述采集单元相连，用于将木制品待测表面划分为若干区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制单元，其分别与所述采集单元和处理单元相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；在二次判定所述平整度不符合标准时，则调节摄像头与竖直方向的夹角；在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
本发明还提供一种木制品表面平整度检测电子设备，包括，
摄像头，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理器，其与所述摄像头相连，将所述各表面划分为若干等尺寸区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制器，其分别与所述摄像头和所述处理器相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；在二次判定所述平整度不符合标准，则调节摄像头与木制品坐标位置竖直方向所成角度；在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过使用摄像头采集木制品的各表面的图像，将木制品待测表面划分为若干区域，分别采集木制品各表面的图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像，并对所述各表面图像进行灰度处理，根据重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，提高了工艺木制品弯曲表面平整度检测的效率，若初步判定木制品表面的平整度不符合标准，则根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准，提高了工艺木制品弯曲表面平整度检测的精准度。
进一步地，本发明通过木制品轮廓的特征参数能够快速的获取木制品表面的轮廓线的总长度、木制品表面的轮廓曲线的总长度以及木制品表面轮廓直线最大长度，所述木制品表面轮廓曲线能够提高工艺木制品弯曲部位平整度的精准度，从而进一步提高了工艺木制品表面平整度检测的精准度。
进一步地，本发明通过木制品表面与标准木制品表面的重合度能够快速地判定木制品表面的平整度是否符合标准，初步判定所述平整度不符合标准时能够精准的根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准，减少了误判的情况的发生，提高了木制品表面平整度检测的效率。
进一步地，本发明通过采集木制品表面的轮廓线的总长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的重合部分的长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的比值能够精准的判定工艺木制品弯曲部位表面的平整度是否符合标准，从而进一步提高了工艺木制品弯曲表面的平整度检测的效率。
进一步地，本发明通过将木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向进行比对，在木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角大于预设夹角时能够精准的调节摄像头与竖直方向的夹角，提高了木制品表面平整度检测的精准度。
进一步地，本发通过将重合度差值与预设重合度差值进行对比，在重合度差值小于等于预设重合度差值时能够精准的调节划分区域的数量，减少了工艺木制品尺寸太大造成的重合度误判的情况的发生，从而提高了木制品表面平整度检测的精准度。
进一步地，本发明木制品表面平整度检测系统设有采集单元、处理单元和控制单元，通过采集单元采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像，处理单元将木制品待测表面划分为若干区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；控制单元根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准，在二次判定所述平整度不符合标准时，则调节摄像头与竖直方向的夹角，在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度，提高了木制品弯曲表面平整度检测的精准度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例木制品表面平整度检测方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例木制品表面的平整度是否符合标准的判定流程图；
图3为本发明实施例木制品表面的平整度是否符合标准的二次判定流程图；
图4为本发明实施例木制品表面平整度检测系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明实施例木制品表面平整度检测方法的步骤流程图；本发明木制品表面平整度检测方法，包括，
步骤S1，逐个对木制品的各表面进行平整度检测，将所述各表面划分为若干等尺寸区域；
步骤S2，使用摄像头采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
步骤S3，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
步骤S4，根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度；
步骤S5，根据所述重合度判定所述木制品表面的平整度是否符合标准；
步骤S6，若初步判定所述平整度不符合标准，则根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；
步骤S7，若二次判定所述平整度不符合标准，则调节摄像头与竖直方向的夹角；
步骤S8，若判定所述平整度不符合标准，则调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
在实施中，所述木制品各表面包括木制品的上表面、下表面、左表面、右表面、前表面和后表面。
具体而言，所述木制品轮廓的特征参数包括木制品表面的轮廓线的总长度、木制品表面的轮廓曲线的总长度以及木制品表面轮廓直线最大长度；
其中，所述木制品表面的轮廓线包括轮廓曲线和轮廓直线。
请参阅图2所示，其为本发明实施例木制品表面的平整度是否符合标准的判定流程图；本发明根据所述重合度判定所述平整度是否符合标准包括：
若所述重合度小于等于预设第二重合度，判定所述平整度不符合标准；
若重合度大于预设第二重合度，判定所述平整度符合标准。
在实施中，若重合度大于预设第一重合度且小于等于预设第二重合度，初步判定所述平整度不符合标准，基于所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；
若重合度小于等于预设第一重合度，判定所述平整度不符合标准；
其中，预设第一重合度为90％，预设第二重合度为98％。
具体而言，所述重合度为木制品表面的轮廓线的总长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的重合部分的长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的比值。
请参阅图3所示，其为本发明实施例木制品表面的平整度是否符合标准的二次判定流程图；本发明根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准的过程包括：
将木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向进行比对；
若木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角大于预设夹角，二次判定所述平整度不符合标准，调节摄像头与竖直方向的夹角；
若木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角小于等于预设夹角，二次判定所述平整度符合标准，继续检测。
在实施中，摄像头与竖直方向呈夹角90°，设置在检测车间墙壁上，采集待测木制品的表面的图像，同时，所述木质纤维走向为木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角标记为θ，所述预设夹角为5°，而且，在实施例中，还包括预设θ1和预设θ2，预设θ1为10°，预设θ2为20°，根据木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角调节摄像头角度的过程包括，
若θ≤θ1，控制单元使用第一角度调节系数将摄像头角度进行调节；
若θ1＜θ≤θ2，控制单元使用第二角度调节系数将摄像头角度进行调节；
若θ＞θ2，控制单元使用第三角度调节系数将摄像头角度进行调节。
在实施中，摄像头角度调节公式为A＝a×γn，其中，A为调节后摄像头的角度，a为调节前摄像头的角度，本实施例中a＝90°，γn为第n角度调节系数，n为正整数，γ1＝0.98，γ2＝0.95；γ3＝0.90；若木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角θ为15°，调节后A＝a×γ2＝90×γ2＝90×0.95＝85.5，即调节后摄像表面头与竖直方向所成角度为85.5°。
具体而言；所述调节划分区域的数量包括：
将重合度差值与预设重合度差值进行对比；
若重合度差值小于等于预设重合度差值，则确定控制单元对划分区域的数量进行调节；划分区域的数量与木制品表面的轮廓曲线的总长度呈正相关；
若重合度差值大于预设重合度差值，则确定控制单元对图像灰度进行调节；
所述重合度差值为预设第一重合度与所述重合度的差值。
其中，曲线表面轮廓线的总长度为摄像头采集的木制品的曲线轮廓线的长度的总和。
具体而言，木制品曲线表面的轮廓线的总长度标记为L，预设第一曲线轮廓线长度为L1，预设第二曲线轮廓线长度为L2，根据木制品曲线表面的轮廓线的总长度调节划分区域的数量的过程包括，
若L≤L1，控制单元使用第一划分数量调节系数将处理单元划分区域的数量进行调节；
若L1＜L≤L2，控制单元使用第二划分数量调节系数将处理单元划分区域的数量进行调节；
若L＞L2，控制单元使用第三划分数量调节系数将处理单元划分区域的数量进行调节；
具体而言，在本实施例中，预设第一曲线轮廓线长度为30mm，预设第二曲线轮廓线长度为60mm，划分区域的数量的调节公式为M＝m×βn，其中，M为调节后划分区域的数量，m为调节前划分区域的数量，在本实施例中，调节前划分区域的数量为6，βn为第n划分数量调节系数，n为正整数，β1＝1；β2＝2；β2＝3；木制品曲线表面的轮廓线的总长度为40mm，调节后的划分区域的数量为M＝m×β1＝6×2＝12，调节后的划分区域的数量为12。
具体而言，所述调节所述各表面图像灰度包括：
将重合度差值与预设重合度差值进行对比；
若重合度差值大于预设重合度差值，则确定控制单元对图像灰度进行调节；图像灰度与木制品表面的轮廓直线的最大长度呈正相关。
在实施中，根据木制品非曲线表面的轮廓线的最大长度调节所述各表面图像灰度的过程包括：
木制品非曲线表面的轮廓线的最大长度标记为ΔC；本发明设有预设第一非曲线表面的轮廓线的最大长度ΔC1和预设第二非曲线表面的轮廓线的最大长度ΔC2；
若ΔC≤ΔC1，控制单元使用第一图像灰度调节系数将处理单元的图像灰度进行调节；
若ΔC1＜ΔC≤ΔC2，控制单元使用第二图像灰度调节系数将处理单元的图像灰度进行调节；
若ΔC＞ΔC2，控制单元使用第三图像灰度调节系数将处理单元的图像灰度进行调节；
具体而言，在本实施例中，预设第一非曲线表面的轮廓线的最大长度ΔC1为20mm；预设第二非曲线表面的轮廓线的最大长度ΔC2为40mm；图像灰度调节公式为，G＝g×αn，G为调节后的图像灰度，g为调节前的图像灰度，控制单元启动前图像灰度为200，αn为第n图像灰度调节系数，n为正整数，其中，α1＝0.92；α2＝0.95；α3＝0.98，当木制品非曲线表面的轮廓线的最大长度ΔC为18mm时，G＝g×α1＝200×0.92＝184，即调节后处理单元图像灰度为184。
请继续参阅图4所示，其为本发明实施例木制品表面平整度检测系统的结构框图，一种使用上述的木制品表面平整度检测方法的检测系统，包括，
采集单元，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理单元，其与所述采集单元相连，用于将木制品待测表面划分为若干区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制单元，其分别与所述采集单元和处理单元相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；在二次判定所述平整度不符合标准时，则调节摄像头与竖直方向所成角度；在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
具体而言，一种使用上述的木制品表面平整度检测系统的检测电子设备，包括，
摄像头，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理器，其与所述摄像头相连，将所述各表面划分为若干等尺寸区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制器，其分别与所述摄像头和所述处理器相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；在二次判定所述平整度不符合标准时，则调节摄像头与竖直方向所成角度；在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
具体而言，摄像头为360°旋转高清摄像头。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种木制品表面平整度检测方法，其特征在于，包括：
逐个对木制品的各表面进行平整度检测，将所述各表面划分为若干等尺寸区域；
使用摄像头采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度；
根据所述重合度判定所述木制品表面的平整度是否符合标准；
若重合度大于预设第二重合度，判定所述平整度符合标准；
若重合度大于预设第一重合度且小于等于预设第二重合度，初步判定所述平整度不符合标准，基于所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；
若重合度小于等于预设第一重合度，判定所述平整度不符合标准；
若初步判定所述平整度不符合标准，则根据所述木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；
将木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向进行比对；
若木质纤维走向与标准木制品的木质纤维走向的夹角大于预设夹角，二次判定所述平整度不符合标准；
若二次判定所述平整度不符合标准，则调节摄像头与竖直方向的夹角；
若判定所述平整度不符合标准，则调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度；
将重合度差值与预设重合度差值进行对比；
若重合度差值小于等于预设重合度差值，则确定控制单元对划分区域的数量进行调节；
其中，划分区域的数量与木制品表面的轮廓曲线的总长度呈正相关；
若重合度差值大于预设重合度差值，则确定控制单元对图像灰度进行调节；
其中，所述重合度差值为预设第一重合度与所述重合度的差值；
所述木制品轮廓的特征参数包括木制品表面的轮廓线的总长度、木制品表面的轮廓曲线的总长度以及木制品表面轮廓直线最大长度；
其中，所述木制品表面的轮廓线包括轮廓曲线和轮廓直线；
其中，所述重合度为木制品表面的轮廓线的总长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的重合部分的长度与标准木制品表面的轮廓线总长度的比值。
2.根据权利要求1所述的木制品表面平整度检测方法，其特征在于，所述调节所述各表面图像灰度包括：
若重合度差值大于预设重合度差值，则对图像灰度进行调节；
其中，图像灰度与木制品表面的轮廓直线的最大长度呈正相关。
3.一种使用权利要求1-2任一项所述的木制品表面平整度检测方法的检测系统，其特征在于，包括：
采集单元，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理单元，其与所述采集单元相连，用于将木制品待测表面划分为若干区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制单元，其分别与所述采集单元和处理单元相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准，在二次判定所述平整度不符合标准时调节摄像头与竖直方向的夹角，在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
4.一种应用于权利要求3所述的检测系统的检测电子设备，其特征在于，包括：
摄像头，用于采集木制品的各表面图像以获取木制品轮廓图像和木质纤维图像；
处理器，其与所述摄像头相连，将所述各表面划分为若干等尺寸区域，对所述各表面图像进行灰度处理以获取所述木制品轮廓的特征参数和所述木质纤维的走向；
控制器，其分别与所述摄像头和所述处理器相连，用于根据所述木制品轮廓的特征参数确定木制品表面与标准木制品表面的重合度判定木制品表面的平整度是否符合标准，以及，在初步判定所述平整度不符合标准时根据木质纤维走向二次判定所述平整度是否符合标准；在二次判定所述平整度不符合标准时调节摄像头与竖直方向的夹角；在判定所述平整度不符合标准时调节划分区域的数量或调节所述各表面图像灰度。
5.根据权利要求4所述的检测电子设备，其特征在于，所述摄像头为360°旋转摄像头。
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