[发明专利]一种基于5G和边缘计算的分布式机器视觉系统

权利要求书

1.一种基于5G和边缘计算的分布式机器视觉系统，其特征是应用于工业产品的流水线上，并包括：云服务器、本地主机、用户终端以及n个检测系统节点上的边缘计算盒；且每个边缘计算盒与外围的检测设备相连；

所述用户终端通过4G/5G或者以太网向所述云服务器发送控制指令，所述云服务器通过4G/5G或以太网将所述控制指令发送给所述本地主机；所述控制指令的内容包括：远程开关机指令、检测开始指令、检测暂停指令、检测停止指令、更换插件指令、参数设置指令以及查询指令；

所述本地主机对所述控制指令进行解析，得到控制对象和指令内容并通过4G/5G或以太网向所述控制对象指定的1个或者多个边缘计算盒发送相应指令内容；

任一个边缘计算盒包括：中央处理单元、工业相机模块、光源控制器模块、运动控制模块、机器视觉算法模块、网络模块以及显示模块；

所述工业相机模块包括：USB2.0接口插件、USB3.0接口插件、GIGE千兆网接口插件以及CameraLink接口插件，用于连接并控制外围的检测设备中的一个或多个工业相机；

所述光源控制器模块包括：准直光源插件、环形光源插件以及条形光源插件，用于连接并控制外围的检测设备中的一个或多个光源控制器；

所述运动控制模块包括：PLC控制单元插件和运动控制卡插件，用于连接并控制外围的检测设备中的一个或多个PLC控制器和运动控制卡；

所述机器视觉算法模块包括：传统图像处理算法插件、机器学习算法插件以及深度学习模型插件，用于对自身边缘计算盒所连接的外围的检测设备中数据进行视觉检测和图像处理；

所述网络模块包括：4G/5G，以太网和WiFi，用于与本地主机之间进行数据交互；

相应的边缘计算盒根据所接收到指令内容，利用中央处理单元进行解析，若是所述远程开关机指令，则得到指令操作对象，以远程对自身所边缘计算盒通过插件所连接的外围的检测设备以及本地主机进行开机和关机操作；

若是所述更换插件指令，则得到插件信息，以更换或选择对应的工业相机插件、光源控制器插件和/或运动控制单元插件来连接相应的外围的检测设备；

若是所述参数设置指令，则得到参数信息，以设置相应插件的参数；

若是所述检测开始指令、检测暂停指令及检测停止指令，则得到指令操作对象，以控制自身边缘计算盒通过插件所连接的外围的检测设备的开始、暂停和停止；

若是所述查询指令，则得到查询对象，以获取相应查询对象的系统参数、插件参数、检测参数、以及检测结果；

所述中央处理单元根据检测开始指令的指令操作对象，调用工业相机模块和光源控制器模块中相应的插件以控制外围的检测设备中的工业相机和光源控制器对流水线上的工业产品进行图像采集，并将所采集的图像发送到显示模块用于原图显示；同时将所述采集的图像发送给所述机器视觉算法模块；

所述机器视觉算法模块利用自身的插件对所采集的图像进行处理，得到处理结果后发送给显示模块用于结果显示，同时发送给所述运动控制模块；

所述运动控制模块根据处理结果调用相应的插件来控制外围的检测设备中的PLC控制器和/或运动控制卡执行相应动作；

所述n个边缘计算盒将当前工业产品检测结果通过4G/5G或者以太网发送到本地主机；

所述本地主机对所有执行结果进行汇总和分析后，得到分析结果，把分析结果进行本地存储，并通过4G/5G或以太网把分析结果发送到云服务器；由所述云服务器将所述分析结果分发给各个用户终端，以完成实时反馈。

2.根据权利要求1所述的基于5G和边缘计算的分布式机器视觉系统，其特征是：所述处理结果包括：当前所检测的工业产品的编号、检测时间、缺陷数量、每种缺陷的种类、尺寸、形状和位置；若处理结果中的缺陷数量为0或缺陷的数量、尺寸、种类和形状都在工业产品所允许的合格标准以内，则判断当前所检测的工业产品为良品，反之则判断为次品，并将是否为良品的判断结果加到所述处理结果中，从而得到当前工业产品的检测结果并发送给显示模块，同时将当前所检测的工业产品的编号和判断结果发送给运动控制模块；

所述显示模块根据所获得的当前工业产品的检测结果对当前工业产品的编号、检测时间、缺陷数量、每种缺陷的种类、尺寸、形状、位置以及判断结果进行显示，并更新工业产品的合格率和已检工业产品的总数；

所述运动控制模块根据所获得的当前工业产品的编号和判断结果，调用当前的PLC控制单元插件或运动控制卡插件，控制所连接的外围设备中的PLC控制器或运动控制卡，对当前工业产品进行筛选动作，即：若当前工业工件为良品，则PLC控制器和/或运动控制卡控制外围设备中的电汽设备和/或机械结构将其放入良品的流水线，反之则，放入次品的流水线。