[发明专利]一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于自动化检测领域，尤其涉及一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测方法及系统。

背景技术

目前，关于碳纤维增强型复合电缆芯的表面检测方法主要是基于传统技术工人，凭借多年工作经验对线芯表面以肉眼进行评测以及质量认定。这样无论在连续检测的准确率、连续检测的效率、有效产品成本控制和人力资源的充分运用等现代化企业管理的核心因素上远远无法满足实际生产中的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测系统，旨在解决现有技术对于碳纤维增强型复合电缆芯的表面检测只能依靠人工，造成检测效率低、准确率低的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测系统，所述系统包括：机械支撑装置、模板投射采集装置以及计算分析装置；所述模板投射采集装置活动安装在所述机械支撑装置上，用于投射模板于所述导线芯表面并采集导线芯表面反射的模板；所述模板投射采集装置通过数据电缆与所述计算分析装置连接，所述计算分析装置用于根据模板投射采集装置投射的模板及采集的模板，通过分析这两个模板同一位置的相位差，对导线芯表征情况作出即时的判断和辨认。

所述机械支撑装置包括两个圆形结构体和两条机械传动杆，所述机械传动杆的两端通过数控钳动模块分别活动安装在所述两个圆形结构体上，所述两条机械传动杆始终保持相对同步位置。

所述模板投射采集装置包括两套模板投射仪以及已调焦摄像头，这两套模板投射仪以及已调焦摄像头通过数控钳动模块分别相对地安置于所述机械传动杆上，两套设备之间始终保持相对位置，每套模板投射仪以及已调焦摄像头间的相对位置始终保持不变。

所述模板采用连续函数相位差高容错模板。

本发明的另一目的在于：提供一种碳纤维增强型复合导线芯表征的自动检测方法，包括下述步骤：

生成具有周期变换的模板图像并将模板图像投射于纤维材料表面；

采集由导线芯表面反射回来的反射模板图像；

对所述反射模板图像进行进一步的分析，得出精确的纤维材料的表征信息。

在至少两个始终相对定位的投射方向上生成至少两个模板图像，并将上述两个模板图像同时投射于导线芯表面，待测的导线芯从所述至少两个始终相对定位的投射方向的交点上通过；其中所述至少两个模板图像由至少两个始终相对定位的模板投影仪形成，由分别与该至少两个模板投影仪对应的至少两个图像采集装置采集图像，待测的导线芯从两个模板投射仪之间通过。

所述至少两个始终相对定位的投射方向能够相对于导线芯在一定的空间内做同步的往复运动。

所述模板投影仪中包括连续函数相位差高容错模板，所述连续函数相位差高容错模板被配置为任意像素上的光强度为基准光强度与强度函数之和，强度函数为光强度范围与连续函数的乘积，所述连续函数与周期和相位差相关， 即对模板内的任意一点上，都可藉由相应周期和在连续函数中的相位差来进行唯一编码。

对采集后的模板图像进行进一步的分析的步骤包括：通过生成的所述模板图像与采集到的所述反射模板图像的相关函数图谱中的异常相位变化，通过已知的模板图像的编码和周期板换的函数的逆运算，得出准确的不合格区域位置。

计算相位差的方法包括，通过将所述连续函数进行傅立叶级数展开成多项式，该多项式的零点根即为上述相位差。

本发明的突出优点是：本发明基于光学反射空间几何原理配以先进的人工智能技术和计算机控制辅助技术来实现对于碳纤维增强型复合电缆线芯表面的自动检测，具有精准的检测质量，较高且连续的检测速度，且检测精度可控，实现成本低廉，与现代化全自动的生产流水线可以实现无缝对接。

附图说明

图1是本发明实施例提供的所应用的光学反射空间几何原理图；

图2是本发明实施例提供的自动检测系统中机械支撑及投射采集部分的构造示意图；

图3是图2中机械支撑部分的圆形部件的横截面示意图；

图4是图3中圆形部件的俯视剖面图；

图5是图2中机械支撑部分的支撑杆的正面构造图；

图6是图5中支撑杆的横截面示意图；

图7是本发明实施例提供的连续函数相位差高容错模板的一个实施例。

具体实施方式