[发明专利]一种热管生产装置、生产控制方法及计算机程序产品

权利要求书

1.一种热管生产控制方法，其特征在于，所述热管生产控制方法包括：步骤一，视频增强模块通过视频增强程序将视频图像输入到GPU；

步骤二，获取所述视频图像中每个像素点的亮度值，根据预设的滤波模板，计算每个像素点的亮度与所述滤波模板对应的能量强度；

设置多个滤波模板，每个滤波模板包括N*M个单元，N、M为自然数；

分别用每个滤波模板对所述视频图像中的N*M个像素进行扫描运算，得到每个像素与每个滤波模板对应的能量强度；

步骤三，根据步骤二计算出的能量强度与预设的阈值，获取所述视频图像中的边界像素、平滑像素和噪声像素；

步骤四，对所述噪声像素进行降噪处理；

步骤五，对所述边界像素、平滑像素进行增强处理；

步骤六，对步骤三获取所述视频图像中的边界像素、平滑像素和噪声像素设置第一强度阈值和第二强度阈值；

若目标像素的所有能量强度均小于所述第二强度阈值，则判定该目标像素为平滑像素；

步骤七，若目标像素的至少一个能量强度大于所述第一强度阈值，且至少存在一个所述目标像素的周边像素点的一个能量强度大于所述第一强度阈值，则判定所述目标像素为强边界像素；其中，周边像素点为与目标像素在预定的距离内的像素；

若目标像素的至少一个能量强度大于所述第二强度阈值且小于所述第一强度阈值，且至少存在一个所述目标像素的周边像素点的一个能量强度小于所述第二强度阈值，则判定该目标像素为噪声像素；

步骤八，若目标像素的至少一个能量强度大于所述第二强度阈值且小于所述第一强度阈值，且所述目标像素的周边像素点的能量强度均不小于所述第二强度阈值，则判定该目标像素为弱边界像素；

步骤九，步骤八获取目标像素为弱边界像素后，通过加热模块利用加热设备对热管生产过程进行加热；通过塑形模块利用塑形设备对热管形状进行改造成形；通过填充模块利用填充设备对热管填充镁粉；通过切割模块利用切割机对热管进行切割操作；再通过硬度测试模块将加载有预定载荷的压头压入第一试样的表面来形成凹痕，并检测形成凹痕时的压头的位移量和加载于压头上的测试力，来测量压入曲线；

步骤十，从通过凹痕形成步骤求得的压入曲线的面积，来计算塑性变形引起的做功量W_p；

步骤十一，计算出的做功量W_p和预先确定的系数K，根据公式HV_e＝(K/Wp)²，来计算所述第一试样维氏硬度的估值HV_e，

其中，利用公式预先确定所述系数K，在该公式中HV是第二试样的维氏硬度，W_p′是所述第二试样的塑性变形引起的做功量，所述第二试样不同于所述第一试样；

所述第一试样是弹性行为的趋势强的试样；

所述第二试样包括塑性行为的趋势强的试样和表现出弹塑性行为的试样；

步骤十二，步骤十一确定第一试样维氏硬度信息后，通过外观质量检验模块采用特定的预处理方法以得到图像形状特征，包括：

选取热管伸长度(E)参数作为模式样本的特征：

上式中，当E＝1时，图形区域就成了圆形；E越小，伸长度图形区域越呈细长形，设方向码a_i在以x₀，y₀为起始坐标的x轴，y轴上的分量分别是a_ix，a_iy，则有：

宽度：

高度：

圆度：

链的长度链码中奇数码的数目以n₀表示，S表示面积，而链码中偶数码的数目则以n_c表示；

步骤一前需进行：通过生产视频采集模块利用摄像器采集热管生产过程视频数据；

采集热管生产过程视频数据后，通过温度采集模块利用温度传感器采集热管生产加热温度数据；

步骤十二后，通过显示模块利用显示器显示采集的生产视频；

基于所述热管生产控制方法的热管生产装置包括：

生产视频采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像器采集热管生产过程视频数据；

温度采集模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器采集热管生产加热温度数据；

主控模块，与生产视频采集模块、温度采集模块、存储模块、视频增强模块、加热模块、塑形模块、填充模块、切割模块、硬度测试模块、显示模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常工作；

存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器对各项生产参数进行预存储，并根据主控模块的控制指令调出相应的控制参数；

视频增强模块，与主控模块连接，用于通过视频增强程序对采集的视频进行增强处理；

加热模块，与主控模块连接，用于通过加热设备对热管生产过程进行加热；

塑形模块，与主控模块连接，用于通过塑形设备对热管形状进行改造成形；

填充模块，与主控模块连接，用于通过填充设备对热管填充镁粉；

切割模块，与主控模块连接，用于通过切割机对热管进行切割操作；

外观质量检验模块，与主控模块连接，用于根据采集的热管成品图像，基于图像识别技术对产品的外观质量和尺寸参数进行检测；

硬度测试模块，与主控模块连接，用于通过测试设备对热管硬度进行测试；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的生产视频、温度及硬度测试结果；

所述外观质量检验模块包括：

数据读取单元，用于对采集的视频影像信息进行读取；

图像预处理单元，采用均值滤波对采集的热管图像进行平滑处理，即将图像中的每一个像素的灰度值用这一像素及其周围一定范围邻域内所有像素的平均值来代替；

二值化处理单元，采用阀值法来进行图像的二值化处理，将热管图像与背景图像分割开；

图像分割单元，采用类间方差阈值将图像分割为2个区域，包括背景区域和目标区域；

边缘检测单元，对分割后的图像执行边缘检测操作并输出边缘检测值；

特征提取识别单元，选取图像的特征参数，采用特定的预处理方法以得到图像形状特征，根据图像的不同情况以及热管的图像特征制定不同方案；

所述主控模块包括：

参数预设单元，用于通过外部输入装置对各个模块的运行参数进行预先设定，并存储到对应的存储模块中；

指令生成模块，用于根据预设参数，调取对应的控制指令；

指令输出单元，将生成的控制指令输出到对应的受控模块中，对对应的模块进行控制；

所述切割模块包括：

测量单元，用于根据设定的长度参数对热管的长度进行测量；

动作单元，用于通过传动组件对切割动作进行驱动实施；

磨边单元，用于通过打磨组件对切割后的热管的边沿毛刺进行打磨清除。