内壁检测方法、电子设备、内壁检测系统及存储介质与流程
未命名
07-23
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1.本技术涉及管件检测领域,尤其涉及内壁检测方法、电子设备、内壁检测系统及存储介质。
背景技术:
2.目前,对精度和质量要求比较高的管件,例如液压杆等,需要检测其内壁表面有无缺陷,管件内壁的缺陷例如是内壁产生裂纹、磨损使内壁扩大等缺陷。现有技术中,会采用人工目测检测管件内壁有无裂纹;利用卡尺测量管件内径,将卡尺测量的尺寸和标准尺寸进行比对判断管件有无缺陷。显然,上述管件的内壁检测方式浪费人工,不能提供高效率的管件内壁检测。因此,上述检测方式在产业化使用中有较大的局限性,依靠上述检测方式完成流水线等应用场景的管件内壁检测非常困难。
3.基于此,本技术提供了内壁检测方法、电子设备、内壁检测系统及计算机可读存储介质,以解决上述现有技术中的问题。
技术实现要素:
4.本技术的目的在于提供内壁检测方法、电子设备、内壁检测系统及计算机可读存储介质,利用执行设备移动视觉检测设备,通过视觉检测设备根据预设条件获取管件内壁的检测结果,实现了对管件内壁的高效率检测。
5.本技术的目的采用以下技术方案实现:
6.第一方面,本技术提供了一种内壁检测方法,所述内壁检测方法包括:
7.利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;
8.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;
9.基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果是存在缺陷或者无缺陷。
10.该技术方案的有益效果在于:设置视觉检测设备的初始位置,便于管件检测前对视觉检测设备的定位、检测后对视觉检测设备的归位,用户可以根据自身需求(例如生产标准化需求)设置视觉检测设备的初始位置,以使上述内壁检测方法在生产企业中的适用性强;视觉检测设备不需要人力进行移动,而是可以将视觉检测设备利用执行设备移动至管件的管口,不仅节省了人工,更能提高大量管件内壁检测时的检测效率;利用执行设备移动设置在初始位置的视觉检测设备,减少了管件内壁检测时对视觉检测设备的位置获取步骤、降低了对视觉检测设备定位的难度(这个过程中,仅需要确定视觉检测设备是在初始位置、还是在管件管口,不需要对视觉检测设备在初始位置和管件管口之间的位置进行定位,避免了大数据量的位置采集和比对过程),提高了对管件内壁检测的效率;一方面,连续放置的管件长度不一致时(例如试生产、调试设备、实验或产品换线时),可以根据预设间隔时
间进行内窥图像的拍摄,另一方面,连续放置长度一致的管件时,可以根据预设拍摄间隔距离进行内窥图像的拍摄,因此,上述方法可以更好地适应管件内壁检测的精益生产要求。
11.综上,区别于现有的卡尺检测、人工目测等手段,提供了一种高效率的内壁检测方法,利用执行设备移动视觉检测设备、通过视觉检测设备根据预设条件获取管件内壁的检测结果,实现了对管件内壁的高效率检测。上述方法充分考虑到流水线管件检测的应用场景中精益生产的要求(管件长度的调整),能够完成流水线上管件高效率的管件内壁检测。
12.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述内壁检测方法还包括:
13.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动至所述初始位置;
14.基于所述检测结果,利用移位设备将所述管件从所述检测工位移动至良品工位或缺陷品工位;
15.利用所述移位设备将下一待检测的管件移动至所述检测工位,以进行下一待检测的管件的内壁检测。
16.该技术方案的有益效果在于:执行设备不仅用于视觉检测设备从初始位置移动到管件管口,还用于视觉检测设备的复位,通过往复移动视觉检测设备来实现对后续待检测管件的自动检测,一方面,自动化程度高,另一方面,也提高了生产线管件内壁检测的效率;根据检测结果对检测后的管件进行分类,便于企业对良品(无缺陷)管件和缺陷品管件的归类处理,例如将良品工位的良品管件传递到下一良品生产工序(例如包装、打码工序等)、将缺陷品管件传递到缺陷品处理工序进行修复等;利用执行设备进行视觉检测设备的移动、利用移位设备进行管件的移动,两个过程互不干涉,提高了内壁检测过程的流畅度。
17.综上,区别于需要用户手持检测设备对管件内壁进行检测的方式,通过执行设备和移位设备分别对视觉检测设备和管件的位置移动,实现了高效、自动的管件内壁检测。
18.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述内壁检测方法还包括:
19.对无缺陷的检测结果的次数进行计数,得到累计次数;
20.当所述累计次数大于预设数量阈值时,提高所述视觉检测设备的移动速度。
21.该技术方案的有益效果在于:在多次无缺陷管件的情况下,说明生产状态良好,可以适当增加视觉检测设备的移动速度,提高内壁检测的效率;预设数量阈值可有用户根据经验进行设置,例如对需要连续生产时间较长的(例如一个月以上)情况下,适当增加预设数量阈值(例如100次、200次),对间断生产的情况适当降低预设数量阈值(例如10次、15次),即考虑到用户经验对生产质量的重要性,又减少了用户的操作难度,在自动化检测和人工操作之间找到一个合适的平衡点。
22.综上,在内壁检测的过程基于用户意愿,在检测结果良好的趋势下适当提高检测速度,在检测效果和检测效率之间取得一个平衡,在自动检测和人工干预之间也取得一个平衡。
23.在一些可选的实施方式中,所述基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,包括:
24.将每个所述内窥图像分别输入缺陷检测模型,以得到每个所述内窥图像对应的输出结果;
25.当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。
26.该技术方案的有益效果在于:将每个内窥图像作为缺陷检测模型的输入,实时通过缺陷检测模型输出内窥图像对应的输出结果,当任一个内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时就可以确定管件内壁的检测结果是存在缺陷,无需继续获取后续的内窥图像,提高了内壁检测的效率。
27.第二方面,本技术提供了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤:
28.利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;
29.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;
30.基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果是存在缺陷或者无缺陷。
31.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述处理器还被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤:
32.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动至所述初始位置;
33.基于所述检测结果,利用移位设备将所述管件从所述检测工位移动至良品工位或缺陷品工位;
34.利用所述移位设备将下一待检测的管件移动至所述检测工位,以进行下一待检测的管件的内壁检测。
35.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述处理器还被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤:
36.对无缺陷的检测结果的次数进行计数,得到累计次数;
37.当所述累计次数大于预设数量阈值时,提高所述视觉检测设备的移动速度。
38.在一些可选的实施方式中,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时采用以下方式基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果:
39.将每个所述内窥图像分别输入缺陷检测模型,以得到每个所述内窥图像对应的输出结果;
40.当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。
41.第三方面,本技术提供了一种内壁检测系统,所述内壁检测系统包括第二方面所述的电子设备,所述内壁检测系统还包括:
42.支架,所述支架包括支架本体和多个固持部,多个所述固持部平行设置于所述支架本体的上方,多个所述固持部用于组成放置管件的检测工位;
43.视觉检测设备,所述视觉检测设备和所述电子设备连接,所述视觉检测设备用于拍摄所述管件的内窥图像;
44.执行设备,所述执行设备和所述电子设备连接,所述执行设备用于带动所述视觉检测设备在所述管件内往复移动。
45.该技术方案的有益效果在于:支架用于放置待测管件,使管件在检测时都能停放在固持部限定的检测工位,使上述内壁检测系统用于管件的内壁检测时稳定性好;固持部平行设置于支架本体上方,一方面,当没有管件放置在检测工位时,(固持部平行设置的)支架占用的空间小,方便现场对内壁检测系统位置的摆放和调整,另一方面,当对管件进行大批量检测时,检测工位的管件会进行频繁的更新(放入待测管件并取走检测完的管件),平行设置的固持部能较好地保持管件更新时支架的平衡性,可以理解为,上述结构更适于流水线的高频率、高效率的管件内壁检测。
46.综上,区别于现有的卡尺等管件内壁检测设备,提供了一种高效率的内壁检测系统,更适于高频率、高效率应用需求下的的管件内壁检测。
47.在一些可选的实施方式中,所述视觉检测设备还包括:
48.内窥镜镜头,所述内窥镜镜头用于获取所述内窥图像;
49.镜头固定管,所述镜头固定管靠近所述支架的一端包括放置所述内窥镜镜头的凹孔,所述镜头固定管用于保护所述内窥镜镜头。
50.该技术方案的有益效果在于:利用刚性的镜头固定管固定内窥镜镜头,既不影响对管件内壁的检测,又能有效地保护内窥镜头不受伤害。
51.在一些可选的实施方式中,所述执行设备包括:
52.内窥镜支架,所述内窥镜支架连接所述镜头固定管;
53.直线电机,所述直线电机连接所述内窥镜支架,所述直线电机用于通过所述内窥镜支架带动所述镜头固定管沿所述管件的轴向移动。
54.该技术方案的有益效果在于:相比减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等,直线电机无需将转动转为线性运动、机械结构简单可靠,这是因为直线电机中直接取消了丝杠等一些响应时间常数较大的机械传动件,由于取消了传动丝杠等部件,所以减少了运行中的机械摩擦,使其响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷;由于无中间传动环节,直线电机驱动消除了机械摩擦时的能量损耗,更为节能;直线电机驱动可以通过直线位置检测反馈控制,提高定位精度,同时提高了其传动刚度,具有速度快、加减速过程短的优点。
55.综上,直线电机通过内窥镜支架与镜头固定管连接,直线电机可驱动视觉检测设备朝向或背向检测工位的管件移动,基于上述直线电机的优点,提高了视觉检测设备移动的稳定性。
56.在一些可选的实施方式中,所述内壁检测装置还包括电机支架,所述电机支架用于放置所述直线电机;
57.所述视觉检测设备还包括处理模块,所述处理模块设置于所述电机支架,所述处理模块通过导线和所述内窥镜镜头连接,所述处理模块用于根据所述内窥镜镜头拍摄得到的光学图像信息生成内窥图像。
58.该技术方案的有益效果在于:利用电机支架放置直线电机,并将处理模块设置在电机支架,减少了处理模块在直线电机驱动镜头固定管移动时的震动,提高了处理模块的使用寿命,使内壁检测装置的故障率低。
59.在一些可选的实施方式中,所述直线电机通过所述内窥镜支架带动所述镜头固定管沿所述管件的轴向匀速移动。
60.该技术方案的有益效果在于:利用直线电机带动镜头固定管的匀速运动,有效保证了视觉检测设备的拍照质量,进而保证了内壁检测系统对管件内壁检测的准确率。
61.在一些可选的实施方式中,所述内壁检测系统还包括移位设备,所述移位设备用于对所述管件进行移位。
62.该技术方案的有益效果在于:一方面,内壁检测系统内置移位设备,避免用户对设备购置的重复投入,更经济;另一方面,区别于现有的人工装卸待测的管件进行检测的方式,通过移位设备对管件的位置移动,实现了管件的高效的自动化内壁检测。
63.在一些可选的实施方式中,所述支架还包括升降模块,所述升降模块用于带动所述固持部上下移动,以使所述视觉检测设备和所述管件保持同轴。
64.该技术方案的有益效果在于:当管件管径较小时,用户可以调整升降模块使固持部朝远离支架主体的方向移动,以使视觉检测设备和放置在检测工位的管件保持同轴;同样的,当管件管径较大时,用户可以调整升降模块时固持部朝靠近支架主体的方向移动,以使视觉检测设备和放置在检测工位的管件保持同轴。通过升降模块对固持部的移动,上述内壁检测系统可以适用于不同管径的管件的内壁检测。
65.第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
附图说明
66.下面结合附图和实施方式对本技术进一步说明。
67.图1示出了本技术提供的一种内壁检测系统的一角度的结构示意图;
68.图2示出了本技术提供的一种内壁检测系统的另一角度的结构示意图;
69.图3示出了本技术提供的一种内壁检测方法的流程示意图;
70.图4示出了本技术提供的另一种内壁检测方法的流程示意图;
71.图5示出了本技术提供的又一种内壁检测方法的流程示意图;
72.图6示出了本技术提供的一种获取内壁检测结果的流程示意图;
73.图7示出了本技术提供的一种电子设备的结构示意图;
74.图8示出了本技术提供的一种程序产品的结构框图。
75.图示:1、内壁检测系统;2、管件;11、存储器;12、处理器;13、总线;14、外部设备;15、输入输出接口;16、网络适配器;20、支架;30、视觉检测设备;40、执行设备;50、电机支架;21、支架本体;22、固持部;31、内窥镜镜头;32、镜头固定管;33、处理模块;41、内窥镜支架;42、直线电机;111、随机存取存储器;112、高速缓存存储器;113、只读存储器;114、实用工具;115、程序模块。
具体实施方式
76.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
77.需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
78.本技术中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设
计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
79.本技术实施例中出现的第一、第二等描述,仅作示意与区分描述对象之用,没有次序之分,也不表示本技术实施例中对设备个数的特别限定,不能构成对本技术实施例的任何限制。
80.(方法实施例)
81.参见图1至图3。图1示出了本技术提供的一种内壁检测系统的一角度的结构示意图,图2示出了本技术提供的一种内壁检测系统的另一角度的结构示意图,图3示出了本技术提供的一种内壁检测方法的流程示意图。
82.内壁检测方法包括:
83.步骤s101:利用执行设备40将视觉检测设备30从初始位置移动至检测工位的管件2的管口;
84.步骤s102:利用所述执行设备40将所述视觉检测设备30移动入所述管件2内,并获取所述视觉检测设备30在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;
85.步骤s103:基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果是存在缺陷或者无缺陷。
86.由此,设置视觉检测设备30的初始位置,便于管件2检测前对视觉检测设备30的定位、检测后对视觉检测设备30的归位,用户可以根据自身需求(例如生产标准化需求)设置视觉检测设备30的初始位置,以使上述内壁检测方法在生产企业中的适用性强;视觉检测设备30不需要人力进行移动,而是可以将视觉检测设备30利用执行设备40移动至管件2的管口,不仅节省了人工,更能提高大量管件内壁检测时的检测效率;利用执行设备40移动设置在初始位置的视觉检测设备30,减少了管件内壁检测时对视觉检测设备30的位置获取步骤、降低了对视觉检测设备30定位的难度(这个过程中,仅需要确定视觉检测设备30是在初始位置、还是在管件2管口,不需要对视觉检测设备30在初始位置和管件2管口之间的位置进行定位,避免了大数据量的位置采集和比对过程),提高了对管件内壁检测的效率;一方面,连续放置的管件2长度不一致时(例如试生产、调试设备、实验或产品换线时),可以根据预设间隔时间进行内窥图像的拍摄,另一方面,连续放置长度一致的管件2时,可以根据预设拍摄间隔距离进行内窥图像的拍摄,因此,上述方法可以更好地适应管件内壁检测的精益生产要求。
87.综上,区别于现有的卡尺检测、人工目测等手段,提供了一种高效率的内壁检测方法,利用执行设备40移动视觉检测设备30、通过视觉检测设备30根据预设条件获取管件内壁的检测结果,实现了对管件内壁的高效率检测。上述方法充分考虑到流水线管件2检测的应用场景中精益生产的要求(管件2长度的调整),能够完成流水线上管件2高效率的管件内壁检测。
88.其中,本实施例对管件2种类不进行限制,可以是圆管、方管等,可以是pvc管、镀锌钢管、铜管等。
89.执行设备40可以是包括气缸、电机等驱动的用于实现视觉检测设备30移动的设备,可以由直线电机42驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动
丝杆驱动。一般而言,执行设备40将视觉检测设备30从初始位置移动至检测工位的移动轨迹是直线,可以减省内壁检测的时间。也可以根据现场需求(例如在初始位置和管件2管口之间有障碍物),执行设备40将视觉检测设备30从初始位置移动至检测工位的移动轨迹是曲线。
90.本技术对预设拍摄时间间隔不进行限制,例如是0.1秒、0.5秒或1秒。本技术对预设拍摄间隔距离不进行限制,例如是0.5厘米、8厘米或15厘米。本技术对视觉检测设备30不进行限制,例如是管道内窥镜、纤维内窥镜等工业内窥设备。
91.在一个具体应用中,视觉检测设备30移动至管件2内的时间点、第1.5秒、3秒、4.5秒分别进行拍摄,得到待测的管件2的四个内窥图像。
92.在另一个具体应用中,视觉检测设备30移动至管口、距离管口5厘米、距离管口10厘米时分别进行拍摄,得到待测的管件2的三个内窥图像。
93.参见图4,图4示出了本技术提供的另一种内壁检测方法的流程示意图。
94.在一些可选的实施方式中,在步骤s103之后,所述内壁检测方法还可以包括:
95.步骤s104:利用所述执行设备40将所述视觉检测设备30移动至所述初始位置;
96.步骤s105:基于所述检测结果,利用移位设备将所述管件2从所述检测工位移动至良品工位或缺陷品工位;
97.步骤s106:利用所述移位设备将下一待检测的管件2移动至所述检测工位,以进行下一待检测的管件2的内壁检测。
98.由此,执行设备40不仅用于视觉检测设备30从初始位置移动到管件2管口,还用于视觉检测设备30的复位,通过往复移动视觉检测设备30来实现对后续待检测管件2的自动检测,一方面,自动化程度高,另一方面,也提高了生产线管件内壁检测的效率;根据检测结果对检测后的管件2进行分类,便于企业对良品(无缺陷)管件2和缺陷品管件2的归类处理,例如将良品工位的良品管件2传递到下一良品生产工序(例如包装、打码工序等)、将缺陷品管件2传递到缺陷品处理工序进行修复等;利用执行设备40进行视觉检测设备30的移动、利用移位设备进行管件2的移动,两个过程互不干涉,提高了内壁检测过程的流畅度。
99.综上,区别于需要用户手持检测设备对管件内壁进行检测的方式,通过执行设备40和移位设备分别对视觉检测设备30和管件2的位置移动,实现了高效、自动的管件内壁检测。
100.其中,移位设备可以是利用气缸、电机等驱动的用于实现视觉检测设备30移动的设备。良品工位是用户用于存放检测结果时无缺陷的管件2的工位,例如是堆放货架、存储仓等。缺陷品工位是用户用于存放检测结果时存在缺陷的管件2的工位,例如是和良品工位不同位置的堆放货架、存储仓等。
101.由于用于管件2移位和用于视觉检测设备30移动的行动路径不同,将管件2移位和视觉检测设备30移动通过同一设备(例如机器手)实现,显然实现难度大、成本投入高。本实施例用于管件2移位的移位设备和用于视觉检测设备30移动的执行设备40不相同,管件20移位过程和视觉检测设备30两个过程互不干涉,提高了内壁检测方法实施的流畅度。参见图5,图5示出了本技术提供的又一种内壁检测方法的流程示意图。
102.在一些可选的实施方式中,在步骤s103之后,所述内壁检测方法还可以包括:
103.步骤s107:对无缺陷的检测结果的次数进行计数,得到累计次数;
104.步骤s108:当所述累计次数大于预设数量阈值时,提高所述视觉检测设备30的移动速度。
105.由此,在多次无缺陷管件2的情况下,说明生产状态良好,可以适当增加视觉检测设备30的移动速度,提高内壁检测的效率;预设数量阈值可有用户根据经验进行设置,例如对需要连续生产时间较长的(例如一个月以上)情况下,适当增加预设数量阈值(例如100次、200次),对间断生产的情况适当降低预设数量阈值(例如10次、15次),即考虑到用户经验对生产质量的重要性,又减少了用户的操作难度,在自动化检测和人工操作之间找到一个合适的平衡点。
106.综上,在内壁检测的过程基于用户意愿,在检测结果良好的趋势下适当提高检测速度,在检测效果和检测效率之间取得一个平衡,在自动检测和人工干预之间也取得一个平衡。
107.其中,累计次数例如是100次、1000次或2000次。预设数量阈值例如是10次、100次或150次。
108.在一些可选的实施方式中,若任一个所述检测结果是存在缺陷时,将所述视觉检测设备30的移动速度恢复初始值。
109.进行连续生产的管件2的一个特征是“一旦因设备、材料等原因出现管件内壁缺陷,必然会连续出现内壁缺陷的管件2”,当有一个检测结果是存在缺陷时,可以将视觉检测设备30的移动速度恢复(降低)至初始值,提高检测的准确度,降低漏检率。
110.参见图6,图6示出了本技术提供的一种获取内壁检测结果的流程示意图。
111.在一些可选的实施方式中,所述步骤s103可以包括:
112.步骤s201:将每个所述内窥图像分别输入缺陷检测模型,以得到每个所述内窥图像对应的输出结果;
113.步骤s202:当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。
114.由此,将每个内窥图像作为缺陷检测模型的输入,实时通过缺陷检测模型输出内窥图像对应的输出结果,当任一个内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时就可以确定管件内壁的检测结果是存在缺陷,无需继续获取后续的内窥图像,提高了内壁检测的效率。
115.在一些可选的实施方式中,所述步骤s202可以包括:当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷并停止将其他内窥图像输入所述缺陷检测模型。
116.在一个具体应用中,视觉检测设备30移动至管口、距离管口5厘米、距离管口10厘米时分别进行拍摄,当视觉检测设备30移动至管口时拍摄第一张内窥图像并输入缺陷检测模型,缺陷检测模型的输出结果是无缺陷;同时,视觉检测设备30不停止移动并在途经距离管口5厘米处拍摄第二张窥图像,将第二张内窥图像输入缺陷检测模型,缺陷检测模型的输出结果是存在缺陷;视觉检测设备30在途经距离管口10厘米处拍摄的第三张内窥图像无需再输入缺陷检测模型,当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,已经可以确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。
117.在一些可选的实施方式中,缺陷检测模型可以是训练得到的,所述缺陷检测模型的训练过程可以包括:
118.获取训练集,所述训练集包括多个训练数据,每个所述训练数据包括样本内窥图像以及样本内窥图像的缺陷检测结果的标注数据;
119.针对所述训练集中的每个训练数据,执行以下处理:
120.将所述训练数据中的样本内窥图像输入预设的深度学习模型,以得到所述样本内窥图像的缺陷检测结果的预测数据;
121.基于所述样本内窥图像的缺陷检测结果的预测数据和标注数据,对所述深度学习模型的模型参数进行更新;
122.检测是否满足预设的训练结束条件;如果是,则将训练出的所述深度学习模型作为所述缺陷检测模型;如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。
123.由此,通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的缺陷检测模型,可以基于实时获取的内窥图像获得对应的缺陷检测结果,且计算结果准确性高、可靠性高。
124.本技术对相似度模型的训练过程不作限定,其例如可以采用监督学习的训练方式,或者可以采用半监督学习的训练方式,或者可以采用无监督学习的训练方式。
125.本技术对预设的训练结束条件不作限定,其例如可以是训练次数达到预设次数(预设次数例如是1次、3次、10次、100次、1000次、10000次等),或者可以是训练集中的训练数据都完成一次或多次训练,或者可以是本次训练得到的总损失值不大于预设损失值。
126.在一些可选的实施方式中,本实施例可以训练得到缺陷检测模型,在另一些可选的实施方式中,本技术可以采用预先训练好的缺陷检测模型。
127.(设备实施例)
128.本实施例提供了一种电子设备,其具体实施方式与上述方法实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
129.所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤:
130.利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;
131.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;
132.基于至少一个所述内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果是存在缺陷或者无缺陷。
133.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述处理器还被配置成执行所述计算机程序时可以实现以下步骤:
134.利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动至所述初始位置;
135.基于所述检测结果,利用移位设备将所述管件从所述检测工位移动至良品工位或缺陷品工位;
136.利用所述移位设备将下一待检测的管件移动至所述检测工位,以进行下一待检测的管件的内壁检测。
137.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述处理器还被配置成执行所述计算机程序时可以实现以下步骤:
138.对无缺陷的检测结果的次数进行计数,得到累计次数;
139.当所述累计次数大于预设数量阈值时,提高所述视觉检测设备的移动速度。
140.在一些可选的实施方式中,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述处理器可以被配置成执行所述计算机程序时采用以下方式基于至少一个所述内窥图像获取所述管件内壁的检测结果:
141.将每个所述内窥图像分别输入缺陷检测模型,以得到每个所述内窥图像对应的输出结果;
142.当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。
143.参见图7,图7示出了本技术提供的一种电子设备的结构示意图。
144.电子设备例如可以包括至少一个存储器11、至少一个处理器12以及连接不同平台系统的总线13。
145.存储器11可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(ram)111和/或高速缓存存储器112,还可以进一步包括只读存储器(rom)113。
146.其中,存储器11还存储有计算机程序,计算机程序可以被处理器12执行,使得处理器12实现上述任一项方法的步骤。
147.存储器11还可以包括具有至少一个程序模块115的实用工具114,这样的程序模块115包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
148.相应的,处理器12可以执行上述计算机程序,以及可以执行实用工具114。
149.处理器12可以采用至少一个应用专用集成电路(asic,application specif icintegrated circuit)、dsp、可编程逻辑器件(pld,programmable logic dev ice)、复杂可编程逻辑器件(cpld,complex programmable logic device)、现场可编程门阵列(fpga,field-programmable gate array)或其他电子元件。
150.总线13可以为表示几类总线结构的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构的任意总线结构的局域总线。
151.电子设备也可以与至少一个外部设备14例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信,还可与一个或者多个能够与该电子设备交互的设备通信,和/或与使得该电子设备能与至少一个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入输出接口15进行。并且,电子设备还可以通过网络适配器16与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器16可以通过总线13与电子设备的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,但在实际应用中可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
152.(系统实施例)
153.参见图1和图2,本技术实施例提供了一种内壁检测系统1,其具体实施方式与上述方法实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致,部分内容不再赘述。
154.所述内壁检测系统1包括电子设备,所述内壁检测系统1还包括:
155.支架20,所述支架20包括支架本体21和多个固持部22,多个所述固持部22平行设置于所述支架本体21的上方,多个所述固持部22用于组成放置管件2的检测工位;
156.视觉检测设备30,所述视觉检测设备30和所述电子设备连接,所述视觉检测设备30用于拍摄所述管件2的内窥图像;
157.执行设备40,所述执行设备40和所述电子设备连接,所述执行设备40用于带动所述视觉检测设备30在所述管件2内往复移动。
158.由此,支架20用于放置待测管件2,使管件2在检测时都能停放在固持部22限定的检测工位,使上述内壁检测系统1用于管件2的内壁检测时稳定性好;固持部22平行设置于支架本体21上方,一方面,当没有管件2放置在检测工位时,(固持部22平行设置的)支架20占用的空间小,方便现场对内壁检测系统1位置的摆放和调整,另一方面,当对管件2进行大批量检测时,检测工位的管件2会进行频繁的更新(放入待测管件2并取走检测完的管件2),平行设置的固持部22能较好地保持管件2更新时支架20的平衡性,可以理解为,上述结构更适于流水线的高频率、高效率的管件内壁检测。
159.综上,区别于现有的卡尺等管件内壁检测设备,提供了一种高效率的内壁检测系统1,更适于高频率、高效率应用需求下的的管件内壁检测。
160.其中,固持部22和管件2接触的平面可以契合管件2的形状,以进一步提高管件2的稳定性。例如,固持部22是倒v字型或倒u字形的容纳槽。
161.执行设备40可以是包括气缸、电机等驱动的用于实现视觉检测设备30移动的设备,可以由直线电机42驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动。
162.视觉检测设备30例如是管道内窥镜、纤维内窥镜等工业内窥设备。
163.在一些可选的实施方式中,所述视觉检测设备30还可以包括:
164.内窥镜镜头31,所述内窥镜镜头31用于获取所述内窥图像;
165.镜头固定管32,所述镜头固定管32靠近所述支架20的一端包括放置所述内窥镜镜头31的凹孔,所述镜头固定管32用于保护所述内窥镜镜头31。
166.可以认为,镜头固定管32是刚性的,利用刚性的镜头固定管32固定内窥镜镜头31,既不影响对管件内壁的检测,又能有效地保护内窥镜头不受伤害。
167.其中,本实施方式对镜头固定管32不进行限制,镜头固定管32可以是圆管、方管,可以是钢管、pvc管。
168.在一些可选的实施方式中,所述执行设备40可以包括:
169.内窥镜支架41,所述内窥镜支架41连接所述镜头固定管32;
170.直线电机42,所述直线电机42连接所述内窥镜支架41,所述直线电机42用于通过所述内窥镜支架41带动所述镜头固定管32沿所述管件2的轴向移动。
171.相比减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等,直线电机42无需将转动转为线性运动、机械结构简单可靠,这是因为直线电机42中直接取消了丝杠等一些响应时间常数较大的机械传动件,由于取消了传动丝杠等部件,所以减少了运行中的机械摩擦,使其响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷;由于无中间传动环节,直线电机42驱动消除了机械摩擦时的能量损耗,更为节能;直线电机42驱动可以通过直线位
置检测反馈控制,提高定位精度,同时提高了其传动刚度,具有速度快、加减速过程短的优点。
172.因此,直线电机42通过内窥镜支架41与镜头固定管32连接,直线电机42可驱动视觉检测设备30朝向或背向检测工位的管件2移动,基于上述直线电机42的优点,提高了视觉检测设备30移动的稳定性。
173.其中,内窥镜支架41可以通过焊接、铆接等方式和镜头固定管32、直线电机42连接。
174.在一些可选的实施方式中,所述内壁检测装置还可以包括电机支架50,所述电机支架50用于放置所述直线电机42;
175.所述视觉检测设备30还可以包括处理模块33,所述处理模块33设置于所述电机支架50,所述处理模块33通过导线和所述内窥镜镜头31连接,所述处理模块33用于根据所述内窥镜镜头31拍摄得到的光学图像信息生成内窥图像。
176.由此,利用电机支架50放置直线电机42,并将处理模块33设置在电机支架50,减少了处理模块33在直线电机42驱动镜头固定管32移动时的震动,提高了处理模块33的使用寿命,使内壁检测装置的故障率低。
177.其中,本技术对处理模块33不进行限制,处理模块33和内窥镜镜头31通过导线连接,用于对内窥镜镜头31采集到的管件内壁图像的,处理模块33可以是内窥镜主机,处理模块33的一个端口通过导线和内窥镜镜头31进行连接,处理模块33的另一个端口通过导线或无线通信单元(蓝牙通信单元、wifi通信单元等)和电子设备进行连接,将拍摄得到的内窥图像传送给电子设备。
178.在一些可选的实施方式中,所述直线电机42通过所述内窥镜支架41带动所述镜头固定管32沿所述管件2的轴向匀速移动。
179.由此,利用直线电机42带动镜头固定管32的匀速运动,有效保证了视觉检测设备30的拍照质量,进而保证了内壁检测系统1对管件内壁检测的准确率。
180.在一些可选的实施方式中,所述内壁检测系统1还可以包括移位设备(未示出),所述移位设备用于对所述管件2进行移位。
181.由此,一方面,内壁检测系统1内置移位设备,避免用户对设备购置的重复投入,更经济;另一方面,区别于现有的人工装卸待测的管件2进行检测的方式,通过移位设备对管件2的位置移动,实现了管件2的高效的自动化内壁检测。
182.其中,移位设备可以是包括气缸、电机等驱动的用于实现管件2移动的设备,移位设备可以由直线电机42驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动。在一个具体应用中,移位设备是机器手。
183.在一些可选的实施方式中,所述支架20还可以包括升降模块(未示出),所述升降模块用于带动所述固持部22上下移动,以使所述视觉检测设备30和所述管件2保持同轴。
184.由此,通过升降模块对固持部22的移动,上述内壁检测系统1可以适用于不同管径的管件2的内壁检测。
185.其中,升降模块例如是气缸、螺杆等,气缸杆的伸缩、螺杆的旋转均可以实现固持部22上下移动。升降模块的一端可以连接支架20主体,升降模块的另一端分别连接多个固持部22。当管件2管径较小时,用户可以调整升降模块使固持部22朝远离支架20主体的方向
192.本技术从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本技术以上的说明书及说明书附图,仅为本技术的较佳实施例而已,并非以此局限本技术,因此,凡一切与本技术构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本技术专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本技术的专利申请保护的范围之内。
技术特征:
1.一种内壁检测方法,其特征在于,所述内壁检测方法包括:利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果为存在缺陷或者无缺陷。2.根据权利要求1所述的内壁检测方法,其特征在于,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述内壁检测方法还包括:利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动至所述初始位置;基于所述检测结果,利用移位设备将所述管件从所述检测工位移动至良品工位或缺陷品工位;利用所述移位设备将下一待检测的管件移动至所述检测工位,以进行下一待检测的管件的内壁检测。3.根据权利要求1所述的内壁检测方法,其特征在于,当获取到所述管件内壁的检测结果时,所述内壁检测方法还包括:对检测结果为无缺陷的次数进行计数,得到累计次数;当所述累计次数大于预设数量阈值时,提高所述视觉检测设备的移动速度。4.根据权利要求1所述的内壁检测方法,其特征在于,所述基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,包括:将每个所述内窥图像分别输入缺陷检测模型,以得到每个所述内窥图像对应的输出结果;当任一个所述内窥图像对应的输出结果是存在缺陷时,确定所述管件内壁的检测结果是存在缺陷。5.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器被配置成执行所述计算机程序时实现以下步骤:利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果是存在缺陷或者无缺陷。6.一种内壁检测系统,其特征在于,所述内壁检测系统包括权利要求5所述的电子设备,所述内壁检测系统还包括:支架,所述支架包括支架本体和多个固持部,多个所述固持部平行设置于所述支架本体的上方,多个所述固持部用于组成放置管件的检测工位;视觉检测设备,所述视觉检测设备和所述电子设备连接,所述视觉检测设备用于拍摄所述管件的内窥图像;执行设备,所述执行设备和所述电子设备连接,所述执行设备用于带动所述视觉检测
设备在所述管件内往复移动。7.根据权利要求6所述的内壁检测系统,其特征在于,所述视觉检测设备还包括:内窥镜镜头,所述内窥镜镜头用于获取所述内窥图像;镜头固定管,所述镜头固定管靠近所述支架的一端包括放置所述内窥镜镜头的凹孔,所述镜头固定管用于保护所述内窥镜镜头。8.根据权利要求7所述的内壁检测系统,其特征在于,所述执行设备包括:内窥镜支架,所述内窥镜支架连接所述镜头固定管;直线电机,所述直线电机连接所述内窥镜支架,所述直线电机用于通过所述内窥镜支架带动所述镜头固定管沿所述管件的轴向移动。9.根据权利要求8所述的内壁检测系统,其特征在于,所述内壁检测装置还包括电机支架,所述电机支架用于放置所述直线电机;所述视觉检测设备还包括处理模块,所述处理模块设置于所述电机支架,所述处理模块通过导线和所述内窥镜镜头连接,所述处理模块用于根据所述内窥镜镜头拍摄得到的光学图像信息生成内窥图像。10.根据权利要求8所述的内壁检测系统,其特征在于,所述直线电机通过所述内窥镜支架带动所述镜头固定管沿所述管件的轴向匀速移动。11.根据权利要求6所述的内壁检测系统,其特征在于,所述内壁检测系统还包括移位设备,所述移位设备用于对所述管件进行移位。12.根据权利要求6所述的内壁检测系统,其特征在于,所述支架还包括升降模块,所述升降模块用于带动所述固持部上下移动,以使所述视觉检测设备和所述管件保持同轴。13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本申请提供了内壁检测方法、电子设备、内壁检测系统及存储介质。所述内壁检测方法包括:利用执行设备将视觉检测设备从初始位置移动至检测工位的管件的管口;利用所述执行设备将所述视觉检测设备移动入所述管件内,并获取所述视觉检测设备在移动过程中基于预设条件拍摄得到的多个内窥图像;其中,所述预设条件包括预设拍摄间隔时间和/或预设拍摄间隔距离;基于至少一个内窥图像获取所述管件内壁的检测结果,所述检测结果为存在缺陷或者无缺陷。利用执行设备移动视觉检测设备,通过视觉检测设备根据预设条件获取管件内壁的检测结果,实现了管件内壁的高效率检测。实现了管件内壁的高效率检测。实现了管件内壁的高效率检测。
技术研发人员:陈海波 李传金 康祥
受保护的技术使用者:深兰人工智能应用研究院(山东)有限公司
技术研发日:2023.04.06
技术公布日:2023/7/22
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