[发明专利]一种阴极铜在线质量自动检测分类方法

权利要求书

1.一种阴极铜在线质量自动检测分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1机器人剥片机组运行过程中进行一次图像采集，包括以下步骤：

S1.1洗涤被测阴极铜板并通过面阵相机取图机构获取阴极铜板正反表面图像，并送入工控机，面阵相机取图机构包括设置在机器人剥片机组与待测阴极铜板(3)之间的第一面阵正面相机(1)，所述第一面阵正面相机(1)设有第一面阵正面光源(2)，所述待测阴极铜板(3)远离机器人剥片机组的一侧设有第一面阵反面相机(4)，第一面阵反面相机(4)旁设有第一面阵反面光源(5)，第一面阵正面相机(1)和第一面阵反面相机(4)依次经过工控机、PLC(7)相连；

S1.2通过线阵相机取图机构进行图像采集，线阵相机取图机构包括朝向传送机构的第一线阵正面相机(1.1)、第一线阵正面光源(2.1)和朝向接板插的第一线阵反面相机(4.1)、第一线阵反面光源(5.1)，第一线阵正面相机(1.1)和第一线阵反面相机(4.1)依次经过工控机、PLC(7)相连；

S1.3通过3D激光扫描三维建模机构复刻每一帧线激光照射线条的Y与Z轴尺寸并合并成三维模型；

S2横送链条运行过程中进行二次图像采集，包括以下步骤：

S2.1在横送链条运行过程中进行线阵相机取图，线阵相机取图机构包括分别设置在传送机构两侧的第二线阵正面相机(1.2)、第二线阵反面相机(4.2)，以及分别设置在传送机构两侧的第二线阵正面光源(2.2)、第二线阵反面光源(5.2)，第二线阵正面相机(1.2)和第二线阵反面相机(4.2)依次经过工控机、PLC(7)相连；

S2.2在横送链条运行过程中进行3D激光扫描三维取图；

S2.3在横送链条运行过程中进行面阵相机取图，所述步骤S2.3面阵相机取图机构包括分别设置在待测阴极铜板(3)两侧的第二面阵反面光源(5.3)和分别对向设置在待测阴极铜板(3)侧面的第二面阵反面相机(4.3)，第二面阵反面相机(4.3)依次经过工控机、PLC(7)相连；

S3对采集图像进行在线数据分析，包括二维照片处理和三维模型处理，具体包括：

S3.1对采集图像进行预处理，主要是将原始图像分割为多个图像进行处理；

S3.2对预处理后的阴极铜表面图像进行铜粒子标注生成标注文件，预处理后的阴极铜表面图像与该标注图像组成了铜粒子缺陷数据集；

S3.3对铜粒子缺陷数据集进行训练，使得深度学习网络能够分析铜粒子像素；

S3.4根据不同的品质要求设置不同的检测标准，按等级进行输出；

S3.5将检测NG的阴极铜输出信号到PLC(7)，由PLC(7)记录待剥离后剔除；

S3.6计算被测对象表面的三维坐标数据，根据获取的信息分析其表面情况；

S4根据分析结果进行判定输出，实现阴极铜板的分类输出。

2.根据权利要求1所述的一种阴极铜在线质量自动检测分类方法，其特征在于，所述步骤S1.3 3D激光扫描三维建模机构包括朝向传送机构的正面3D激光扫描仪(8)和朝向接板插的反面3D激光扫描仪(9)，正面3D激光扫描仪(8)和反面3D激光扫描仪(9)依次经过工控机、PLC(7)相连；所述步骤S2.2进行3D激光扫描三维取图的3D激光扫描三维建模机构包括分别设置在传送机构两侧的第二正面3D激光扫描仪(8.1)和第二反面3D激光扫描仪(9.1)，第二正面3D激光扫描仪(8.1)和第二反面3D激光扫描仪(9.1)依次经过工控机、PLC(7)相连。

3.根据权利要求1所述的一种阴极铜在线质量自动检测分类方法，其特征在于，所述步骤S3.3具体包括应用了金字塔场景解析网络，通过卷积运算获取预处理图像的特征Map,然后通过金字塔池化模块的多分辨率卷积与融合，使网络分割出背景像素与铜粒子像素类别，通过铜粒子图像训练，在网络识别铜粒子像素精度达到规定值后，生成网络参数文件，用于实际在线铜粒子检测系统。

4.根据权利要求1所述的一种阴极铜在线质量自动检测分类方法，其特征在于，所述步骤S3.6具体包括：基于三角测量法，激光线作为结构光，相机取图计算被测对象表面的三维坐标数据，根据获取的信息直接分析其表面情况，由于被测物表面不规则，所以根据特定尺寸长度范围内的相对数据进行分析对比输出表面缺陷情况。

5.根据权利要求1所述的一种阴极铜在线质量自动检测分类方法，其特征在于，所述步骤S4判定输出方式包括机器人机组判定输出、链条机组判定输出和人工介入输出，由工控机(6)给出不同的信号到PLC(7)，

机器人机组判定输出不同的结果方式为PLC(7)根据接受到的不同信号控制机器人对铜板进行分类摆放，分别由阴极铜板品质1输出路径(12)、阴极铜板品质2输出路径(13)、阴极铜板品质3输出路径(14)、不合格阴极铜板输出路径(15)进行输出；

链条机组判定输出不同的结果方式为PLC(7)在检测工位(10)对异常带铜阴极板不进行剥离动作，直接拒收，后期在剔除工位(11)单独剥离；

人工介入输出判定输出不同的结果方式为PLC(7)根据不同的信号给出不同的提示，根据提示人工进行输出。