[发明专利]基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法

说明书

本发明涉及一种基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法,包括以下步骤：步骤S1:构建漆膜厚度的平面沉积模型和漆膜厚度的曲面沉积模型；步骤S2:根据若干方案的喷涂参数、漆膜厚度的平面沉积模型和漆膜厚度的曲面沉积模型计算得到若干方案喷涂参数对应的工艺品表面各点的漆膜厚度，通过图像处理技术得到若干方案的喷涂仿真结果；步骤S3:将若干方案的喷涂仿真结果进行比较，得到最优的喷涂仿真结果数据；步骤S4:将得到的最优喷涂仿真结果数据转化为数字信息储存于产品数据库。本发明通过漆膜厚度的曲面沉积模型及相应算法快速准确地得到工艺品表面喷涂仿真结果,大幅度节省该喷涂工序的前期规划时间，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及工艺品表面喷涂仿真与优化领域，具体涉及一种基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法。

背景技术

随着计算机与图像处理技术的发展，产品表面喷涂仿真与优化技术已经逐渐应用于工业生产中。产品表面喷涂仿真与优化系统通常采用流体动力学仿真方法或几何图形喷射仿真方法，较为准确地模拟出该喷涂参数下工件表面喷涂效果，实现产品喷涂质量的预评估、喷涂缺陷的预检测、喷涂参数的自动优化等功能。最终根据相应算法快速显示产品喷涂效果、输出仿真结果、发布控制指令等，并且配合执行机构完成参数优化、产品质量评估、数据统计等自动化流程。与其他喷涂仿真方法相比，基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法最大的优点就是精确、快速以及信息数字化，应用于工业生产的预规划，可提高生产线的效率、精度、可靠性和自动化程度，在保证产品质量的情况下可降低零件次品率以及生产成本。基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化技术还可以应用于机器视觉检测系统的预检测阶段，提前优化喷涂生产线的参数并标记出喷涂质量不佳、产生漏喷的区域，为后续机器视觉检测工作提供有效信息。基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法应用还不够广泛，高精度、高效率、全自动化的工件表面喷涂仿真与优化软件设备一直依赖国外的设备制造商，所以我们应该快速研究开发相关的技术设备，提高我国在工件表面喷涂仿真与优化领域的竞争力。

传统的工艺品制造企业，其涂装主要工序包括样品打磨、样品涂装和产品检测，其中中小型企业整个工序难以实现全自动化。由于喷漆机械手臂的轨迹系统是封闭式的以及样品表面自身特殊结构会出现自遮挡情况，样品在喷涂过程中不可避免地存在漏喷等问题。这就需要大量的检测工作来筛选合格产品，很多中小型企业产品检测过程仍然使用的是半自动化检测设备，需要大量人工进行肉眼识别涂装产品是否合格。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法，简化了工艺品表面喷涂仿真过程并提高了仿真结果的精确度，缩短了喷涂工序中预规划的时间，满足实际工业生产的需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于图像处理的工艺品表面喷涂仿真与优化方法,包括以下步骤：

步骤S1:构建漆膜厚度的平面沉积模型和漆膜厚度的曲面沉积模型；

步骤S2:根据若干方案的喷涂参数、漆膜厚度的平面沉积模型和漆膜厚度的曲面沉积模型计算得到若干方案喷涂参数对应的工艺品表面各点的漆膜厚度，通过图像处理技术得到若干方案的喷涂仿真结果；

步骤S3:将若干方案的喷涂仿真结果进行比较，得到最优的喷涂仿真结果数据；

步骤S4:将得到的最优喷涂仿真结果数据转化为数字信息储存于产品数据库。

进一步的，所述漆膜厚度的曲面沉积模型构建具体为：

步骤S11:提取工艺品正对喷头截面的视图以及工艺品表面各点与喷头的水平距离;

步骤S12:构建二元曲面函数并利用微分几何的面积放大定理推导出漆膜厚度的曲面沉积模型。

进一步的，所述步骤S2具体为：