[发明专利]光伏铝型材压痕在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及在线检测技术领域，尤其涉及利用反射式光电开关以及摄像机对应用于光伏发电系统的铝型材工件上是否存在符合标准的压痕进行自动检测的方法。

背景技术

铝型材是光伏发电系统中大量采用的结构件，随着光伏系统的发展，光伏铝型材的需要量越来越大。铝型材的表面需要加工出符合标准的压痕，在光伏发电系统的车间现场，需要对铝型材上是否形成了合格的压痕进行在线检测。目前国内大多数光伏发电企业对铝型材的检测还是采用人工观察，在铝型材传送带旁设若干工人进行目测和处理，按照压痕是否合格将铝型材工件分为合格品和不合格品。

人工检测存在的缺点主要有：车间现场灰尘多、噪声大，工人检测工作环境恶劣；正常人眼长时间不间断观测运动物体会产生眼花、眼胀等不适，检测人员无法长时间不间断工作，容易发生漏检、错检现象；对于高尺寸精度的检测，人眼很难准确判断，误差大，无法保证检测质量；人工观测的速度有限，对生产效率有极大限制。

因此，根据不同长度铝型材要求，研究基于机电控制技术的在线检测系统，研究对压痕的检测方法，实现铝型材的快速在线检测，为铝加工产业的自动化生产提供技术与装备支撑是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏铝型材压痕在线检测方法，提高铝型材检测的效率和准确性，攻克人工观察导致的漏检、错检现象难点，实现全自动化生产铝型材，从铝型材的加工到检测完全依靠机器来完成，为铝型材安全可靠生产提供技术与装备支撑。

本发明的技术方案如下：

一种光伏铝型材压痕在线检测方法，其特征在于包括如下步骤：

1）构建检测系统：

在铝型材传送带上安装起始光电开关、结束光电开关和摄像机，将所述起始光电开关、结束光电开关分别与摄像机相连接，并将所述起始光电开关、结束光电开关和摄像机与工控机相连接；

2）铝型材工件快速经过铝型材传送带上的检测区域，先后触发所述起始光电开关、摄像机、结束光电开关、摄像机，采集铝型材工件两端的压痕图像；

2.1）起始光电开关和摄像机的第一次图像采集：

当铝型材工件进入检测区域时，触发起始光电开关，起始光电开关从低电平变为高电平；此时摄像机采集一幅包含压痕的图像；

2.2）结束光电开关和摄像机的第二次图像采集：

当铝型材工件即将离开检测区域时，触发结束光电开关，结束光电开关从高电平变为低电平；此时摄像机采集一幅包含压痕的图像；

3）摄像机将图像采集到工控机的内存中，工控机对图像中的压痕进行识别，综合前后两幅图像的压痕识别结果，确定工件是否合格，具体步骤如下：

当摄像机拍摄到图像时，首先通过转换算法将其转换为灰度图，并进行滤波和图像平滑处理；之后，将图像上所有的像素点进行二值化处理，处理方法为：根据工件情况选择此点周围的某一邻域，将此邻域内所有的点的灰度值进行直接平均值计算或按高斯分布加权后计算平均值，若平均值大于此点灰度值，则此点判定为黑色，否则判定为白色，同时将图像反色；其后，根据工件表面情况再进行一次或多次图像的形态学膨胀或收缩后，寻找白色连通区域；对白色连通区域进行判定，若符合压痕图像规则则判定有压痕，若不符合则判定为无压痕，并将压痕标记在图像上；最后将该压痕标记置于原始图像上相应位置并显示；若摄像机所采集的两幅图像经过上述步骤后都判断为有压痕，则确定工件为合格品。

所述起始光电开关和结束光电开关的安装位置如下：当铝型材工件处于检测区域时，所述起始光电开关和结束光电开关位于铝型材工件有压痕的表面下方，与铝型材工件有压痕的表面垂直。

所述摄像机的安装位置如下：当铝型材工件处于检测区域时，摄像机位于铝型材工件有压痕的表面上方，与铝型材工件有压痕的表面垂直。

所述始光电开关和结束光电开关与摄像机的相对位置如下：所述起始光电开关与摄像机的水平距离等于右侧压痕到铝型材工件右边沿的距离，所述结束光电开关与摄像机的水平距离等于左侧压痕到铝型材工件左边沿的距离。

本发明的有益技术效果是：

一、本发明将检测装置固定于铝型材传送带上，光电开关和相机固定于检测装置上，实现无接触检测；当铝型材快速经过监测区域，先后触发起始光电开关、摄像机、结束光电开关、摄像机，再由工控机通过对图像采集信息的处理，进而判断铝型材是否合格。安装方式简单，检测方法可靠，比起目前其它的现有检测方式，更加可靠、便捷。