一种石膏板一控检测系统及方法与流程

本发明涉及石膏板参数检测，具体涉及一种石膏板一控检测系统及方法。

背景技术：

1、石膏板作为建筑装修行业的核心基础材料；宽度是石膏板的基础尺寸参数，直接影响板材拼接的密封性与施工效率。石膏板立边（侧缘部，对应国标术语“棱边”）是板材拼接的关键接触面，其质量直接决定拼接后的平整度与结构强度。表面平整度是衡量石膏板装饰性能的核心指标，指板材表面在一定长度范围内的起伏偏差。现有的宽度检测采用接触式机械检测技术或激光位移传感器检测技术；现有的立边检测采用人工目视+工具测量技术或是激光轮廓技术；现有的表面平整度检测采用平尺与塞尺组合检测技术、激光扫描检测技术或是光学结构光扫描技术；这些方式均存在依赖人工操作，存在效率低、主观性强、误差大的问题，且现有技术均为单一功能检测，无法实现对于石膏板关键质量参数的实时有效监控（例如公开号为cn122156084a的中国专利仅仅涉及石膏板表面缺陷检测）。

技术实现思路

1、为了解决传统石膏板检测方式依赖人工操作，存在效率低、主观性强、误差大的问题，本发明提出一种石膏板一控检测系统及方法，采用极小硬件成本来同时进行宽度检测、平整度检测及立边角检测，实现对于石膏板关键质量参数的实时且全面监控。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：一种石膏板一控检测系统，包括设置在石膏板产线上方的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置包括第一采集模块以及与采集模块分别连接的宽度检测模块和平整度检测模块，所述第二检测装置包括第二采集模块以及能够进行动态roi裁剪的立边检测模块，所述立边检测模块与第二采集模块连接。

3、在本技术方案中，利用第一检测装置来进行石膏板宽度检测和平整度检测，利用第二检测装置来进行石膏板的立边检测；实现宽度+平整度+立边角度三项一体化检测；且不同批次的石膏板均可检测，不需要更换零部件；环境光及石膏板纸张颜色变化均对检测过程无影响。

4、进一步地，所述第一采集模块包括获取石膏板左半边视野的第一工业相机、获取石膏板右半边视野的第二工业相机以及设置在第一工业相机和第二工业相机之间的第一激光发生装置；所述第二采集模块包括设置在石膏板立边侧的第三工业相机和第二激光发生装置。

5、本技术方案中，通过第一工业相机来获取石膏板左半边视野，通过第二工业相机来获取石膏板右半边视野，石膏板左半边视野包含左侧传送带挡板、左侧传送带边缘及石膏板左侧部分；石膏板右半边视野包含右侧传送带挡板、右侧传送带边缘及石膏板右侧部分。

6、进一步地，所述宽度检测模块包括第一预处理单元，所述第一预处理单元连接有轮廓检测单元，所述轮廓检测单元连接有石膏板侧宽计算单元。

7、本技术方案中，第一预处理单元能够对图像进行预处理，包括灰度处理、模糊处理、二值化处理；轮廓检测单元能够识别激光线轮廓、直线拟合依旧选择最长激光线；石膏板侧宽计算单元能够进行相机视野标定、石膏板端点提取以及石膏板实际宽度计算。

8、进一步地，所述平整度检测模块包括第二预处理单元和凹凸点计算单元，所述第二预处理单元连接有轮廓检测与线段提取单元，所述轮廓检测与线段提取单元与凹凸点计算单元连接。

9、进一步地，所述立边检测模块包括轮廓提取单元，所述轮廓提取单元连接有骨架线检测单元，所述骨架线检测单元连接有角度计算单元。

10、进一步地，所述第一预处理单元能够进行自动二值化处理，根据图片激光线的强度，自动选择二值化阈值，以进行二值化处理。

11、进一步地，所述轮廓提取单元包括动态roi裁剪子单元，所述动态roi裁剪子单元能够根据确定的roi动态中心，确定roi裁剪的区域。

12、一种石膏板一控检测方法，适用于上述的一种石膏板一控检测系统，包括石膏板宽度检测、石膏板表面平整度检测以及石膏板立边角度检测；所述石膏板宽度检测包括：对采集得到的图像进行预处理，进行轮廓检测与筛选，使用pca主成分分析法，将原始激光轮廓拟合为主方向的一条直线，选择最长的激光线，根据第一工业相机和第二工业相机选择石膏板端点，计算石膏板实际宽度。

13、进一步地，所述石膏板表面平整度检测包括：图像预处理后进行自动二值化处理，提取激光线，形态学处理后通过轮廓检测，提取有效线段后进行断线监测与凹凸点计算，输出断点数量以及缺陷直径。

14、进一步地，所述石膏板立边角度检测包括：图像预处理，提取激光线轮廓，通过动态roi裁剪后，采用pca主成分分析法将轮廓拟合为若干个直线线段，进行关键点提取后进行立边角度计算。

15、本发明能够带来如下的有益效果。

16、1、检测功能：现有技术均为单一功能检测，本发明实现宽度+平整度+立边角度三项一体化检测；

17、2、不同批次的石膏板均可检测，不需要更换零部件。环境光及石膏板纸张颜色变化对检测均无影响；

18、3、动态roi裁剪技术避免了老旧产线无法精准控制石膏板在传送带上的位置问题。

1.一种石膏板一控检测系统，其特征在于，包括设置在石膏板产线上方的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置包括第一采集模块以及与采集模块分别连接的宽度检测模块和平整度检测模块，所述第二检测装置包括第二采集模块以及能够进行动态roi裁剪的立边检测模块，所述立边检测模块与第二采集模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述第一采集模块包括获取石膏板左半边视野的第一工业相机、获取石膏板右半边视野的第二工业相机以及设置在第一工业相机和第二工业相机之间的第一激光发生装置；所述第二采集模块包括设置在石膏板立边侧的第三工业相机和第二激光发生装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述宽度检测模块包括第一预处理单元，所述第一预处理单元连接有轮廓检测单元，所述轮廓检测单元连接有石膏板侧宽计算单元。

4.根据权利要求1或2所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述平整度检测模块包括第二预处理单元和凹凸点计算单元，所述第二预处理单元连接有轮廓检测与线段提取单元，所述轮廓检测与线段提取单元与凹凸点计算单元连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述立边检测模块包括轮廓提取单元，所述轮廓提取单元连接有骨架线检测单元，所述骨架线检测单元连接有角度计算单元。

6.根据权利要求3所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述第一预处理单元能够进行自动二值化处理，根据图片激光线的强度，自动选择二值化阈值，以进行二值化处理。

7.根据权利要求5所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，所述轮廓提取单元包括动态roi裁剪子单元，所述动态roi裁剪子单元能够根据确定的roi动态中心，确定roi裁剪的区域。

8.一种石膏板一控检测方法，适用于权利要求1-7任一项所述的一种石膏板一控检测系统，其特征在于，包括石膏板宽度检测、石膏板表面平整度检测以及石膏板立边角度检测；所述石膏板宽度检测包括：对采集得到的图像进行预处理，进行轮廓检测与筛选，使用pca主成分分析法，将原始激光轮廓拟合为主方向的一条直线，选择最长的激光线，根据第一工业相机和第二工业相机选择石膏板端点，计算石膏板实际宽度。

9.根据权利要求8所述的一种石膏板一控检测方法，其特征在于，所述石膏板表面平整度检测包括：图像预处理后进行自动二值化处理，提取激光线，形态学处理后通过轮廓检测，提取有效线段后进行断线监测与凹凸点计算，输出断点数量以及缺陷直径。

10.根据权利要求8或9所述的一种石膏板一控检测方法，其特征在于，所述石膏板立边角度检测包括：图像预处理，提取激光线轮廓，通过动态roi裁剪后，采用pca主成分分析法将轮廓拟合为若干个直线线段，进行关键点提取后进行立边角度计算。