一种用于继电器制造过程的自动拍照记录装置和方法与流程

1.本发明涉及继电器技术领域，具体涉及一种用于继电器制造过程的自动 拍照记录装置和方法。


背景技术：

2.在军用继电器生产制造活动中，提供和拍摄现场工件的高画质图片资料， 是现场生产和质量管理的一种重要形式。传统的记录方法是首先找到合适光 照和位置后，用数码相机拍摄继电器在生产制造各环节继电器工件的照片， 并将存储在数码相机的sd卡中的照片导入pc机；然后通过人工在pc机上 预览照片后做出清晰度是否满足要求、质量是否合格、图片是否拍摄完整和 读取编号等一系列繁复的人工操作；最后才能按照命名规范编辑照片的档案 名称存到指定磁盘路径，并将该操作步骤记录到相应记录介质上。这样的方 法只能通过人工的方式来进行预判、传递、录入和示警，容易产生质量隐患。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的是传统继电器生产制造活动中图片的记录方法容易产 生质量隐患的问题，提供一种用于继电器制造过程的自动拍照记录装置和方 法。
4.为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种用于继电器制造过程的自动拍照记录装置，主要由工业相机、相机 升降台、光源、光源升降台和计算机组成；工业相机安装在相机升降台上； 工业相机的镜头朝向继电器工件；光源安装在光源升降台上；光源位于工业 相机与继电器工件之间，其发光方向朝向继电器工件；工业相机的输出端与 计算机的输入端连接，计算机的输出端与工业相机、相机升降台和光源升降 台的控制端连接。
6.上述方案中，光源为环形光源。
7.上述自动拍照记录装置所实现的一种用于继电器制造过程的自动拍照记 录方法，包括步骤如下：
8.步骤1、将继电器工件放置到拍照位置，并根据该继电器工件的工号选 择计算机中预先设定好的系统状态文件，该系统状态文件包括相机升降台和 光源升降台的位置坐标；
9.步骤2、相机升降台和光源升降台根据系统状态文件中的位置坐标移动 到指定位置；
10.步骤3、在计算机上点击拍照按钮，工业相机对继电器工件进行拍摄， 并将拍摄的工件照片存储在计算机中预定的存档路径中；
11.步骤4、计算机对拍摄的工件照片的任一颜色通道用拉普拉斯算法做卷 积运算来计算工件照片的方差；如果图片的方差大于方差阈值，则认定该工 件照片是清晰的，将该工件照片保留；否则，认定该工件照片是模糊的，将 该工件照片丢弃；
12.步骤5、计算机利用图像视觉算法对保留下来的工件照片进行特征提取， 提取出
工件照片中的至少一个识别区域；
13.步骤6、计算机将所提取出的各个识别区域依次与计算机中预先存储的 对应的模板文件进行比对；如果识别区域与模板文件相匹配时，则认定识别 区域所对应的零部件满足工艺要求；否则认定识别区域所对应的零部件不满 足工艺要求；
14.当所有识别区域均满足工艺要求时，则认定继电器工件满足工艺要求， 将该工件照片存储到异地服务器，并将该工件照片的文件名写入网络数据库； 否则，认定继电器工件不满足工艺要求，将该工件照片丢弃，并发出继电器 工件需要返工提醒；
15.步骤7、产品图片浏览网站将网络数据库保存的文件名和对应的异地服 务器保存的工件照片以网页形式进行发布，通过网页检索功能可以实现继电 器工件制造过程的异地追溯。
16.上述步骤4还包括：根据图片的方差与方差阈值的阈值确定图片清晰度 评分。
17.文件名由8个字段组成，第1字段为拍照的日期和时间的拼接；第2字 段为继电器工件的工号；第3字段为继电器工件的组件名称；第4字段为继 电器工件的批号；第5字段为继电器工件的编号；第6字段为继电器工件的 检验员名字；第7字段为继电器工件的图片清晰度评分；第8字段为继电器 工件的工艺满足度。
18.上述步骤4中的颜色通道为灰度值。
19.与现有技术相比，本发明能够克服传统通过人工的方式对继电器工件的 各个阶段进行拍照、预判、传递、录入和示警，所带来的质量隐患。
附图说明
20.图1为一种用于继电器制造过程的自动拍照记录装置的结构示意图。
21.图2为人机界面的显示示意图。
22.图中标号：1工业相机、2相机升降台、3光源、4光源升降台、5计算 机、6继电器工件。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例， 对本发明进一步详细说明。
24.参见图1，一种用于继电器制造过程的自动拍照记录装置，主要由工业 相机1、相机升降台2、光源3、光源3升降台4和计算机5组成。工业相机 1安装在相机升降台2上；工业相机1的镜头朝向继电器工件6；光源3安装 在光源3升降台4上。光源3位于工业相机1与继电器工件6之间，其发光 方向朝向继电器工件6。工业相机1的输出端与计算机5的输入端连接，计 算机5的输出端与工业相机1、相机升降台2和光源3升降台4的控制端连 接。
25.工业相机1含机械自动对焦镜头，其固定在相机升降台2上，在相机升 降台2的动态位置上对继电器工件6进行图像采集。相机升降台2含伺服驱 控一体模块，根据继电器工件6的视场大小自动升降到合适拍照的位置，具 体的行程由计算机5控制。光源3为环形光源3，其针对不同拍照的光照要 求和光源3高度，可进行更换。光源3升降台4含伺服驱控一体模块，根据 继电器工件6的成像需要自动升降到打光位置，具体的行程由计算机5控制。 计算机5包括人机界面和控制主机，对工业相机1拍摄的照片进行处理和存 储，并控制相机
升降台2和光源3升降台4。图2为人机界面的显示示意图。
26.上述装置所实现的一种用于继电器制造过程的自动拍照记录方法，其包 括步骤如下：
27.步骤1、将继电器工件6放置到拍照位置，并根据该继电器工件6的工 号选择计算机5中预先设定好的系统状态文件，该系统状态文件包括相机升 降台2和光源3升降台4的位置坐标。
28.步骤2、相机升降台2和光源3升降台4根据系统状态文件中的位置坐 标移动到指定位置。
29.步骤3、在计算机5上点击拍照按钮，工业相机1对继电器工件6进行 拍摄，并将拍摄的工件照片存储在计算机5中预定的存档路径中。
30.步骤4、计算机5对拍摄的工件照片的任一颜色通道用拉普拉斯算法做 卷积运算来计算工件照片的方差。如果图片的方差大于方差阈值，则认定该 工件照片是清晰的，将该工件照片保留，同时，根据图片的方差与方差阈值 的阈值确定图片清晰度评分。否则，认定该工件照片是模糊的，将该工件照 片丢弃。
31.图片进行清晰度计算，不仅可以成为评价照片质量的量化标准，而且也 是调整相机物距和焦距的重要依据。考虑到图片像素较高，运用传统的边缘 检测方式计算清晰度将比较耗时。光学成像方式因为有着稳定的光源3和比 较高的对比度，适合运用拉普拉斯方程式转换后进行图像清晰度计算。
32.拉普拉斯算子是一个微分算子，具有旋转不变性。一个二维图像函数的 拉普拉斯变换是各向同性的二阶导数，定义为：
[0033][0034]
为了更适合于数字图像软件处理，将该方程表示为离散形式：
[0035][0036]
本发明只需要将图片中的某一通道(一般用灰度值)用拉普拉斯算法做 卷积运算，然后计算方差。如果图片具有较高方差，那么它就有较广的频响 范围，代表着正常，聚焦准确的图片。但是如果图片具有较小方差，那么它 就有较窄的频响范围，意味着图片中的边缘数量很少，所以图片越模糊，其 边缘就越少。即如果某图片方差低于预先定义的阈值，那么该图片就可以被 认为是模糊的；如果某图片方差高于预先定义的阈值，就不是模糊的。
[0037]
步骤5、计算机5利用图像视觉算法对保留下来的工件照片进行特征提 取，提取出工件照片中的至少一个识别区域。
[0038]
步骤6、计算机5将所提取出的各个识别区域依次与计算机5中预先存 储的对应的模板文件进行比对。如果识别区域与模板文件相匹配时，则认定 识别区域所对应的零部件满足工艺要求。否则认定识别区域所对应的零部件 不满足工艺要求。
[0039]
当所有识别区域均满足工艺要求时，则认定继电器工件6满足工艺要求， 将该工件照片存储到异地服务器，并将该工件照片的文件名写入网络数据库。 否则，认定继电器工件6不满足工艺要求，将该工件照片丢弃，并提醒该继 电器工件6需要返工。
[0040]
服务器的图片文件在长时间的存储过程中，会出现可能因服务器迁移、 服务器损
坏等问题造成索引数据库丢失，图片文件无法归类的情况。为避免 这样的情况，保证在出现以上的情况时也能将图片文件进行分类并整理出来， 特设计了以下命名规则。
[0041]
以下面的文件命名实例进行说明：
[0042][0043]
文件名由8个字段组成，第1字段为拍照的日期和时间的拼接；第2字 段为继电器工件6的工号；第3字段为继电器工件6的组件名称；第4字段 为继电器工件6的批号；第5字段为继电器工件6的编号；第6字段为继电 器工件6的检验员名字；第7字段为继电器工件6的图片清晰度评分；第8 字段为继电器工件6的工艺满足度。
[0044]
步骤7、产品图片浏览网站将网络数据库保存的文件名和对应的异地服 务器保存的工件照片以网页形式进行发布，通过网页检索功能可以实现继电 器工件6制造过程的异地追溯。
[0045]
需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是 对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本 发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施 方式，均视为在本发明的保护之内。