[发明专利]一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，包括监控中心，其特征在于，所述监控中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及产线调节模块；

所述数据采集模块由若干个视觉采集终端组成，用于获取生产线在运行过程中的运行数据，通过视觉采集终端获取生产线上的员工和设备的作业视频；

所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的员工的作业视频和设备的作业视频进行处理；

所述数据分析模块用于根据数据处理模块处理后的数据，对生产线上的每个工位节点和设备节点的运行状态进行分析；

所述产线调节模块用于根据工位节点和设备节点的分析结果，对产线和设备的运行过程进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述数据采集模块获取生产线运行数据的过程包括：

构建生产线模型，并在生产线模型中将产线节点的位置进行标记；产线节点包括工位节点和设备节点；通过安装在工位节点和设备节点上的视觉采集终端分别获取工位节点的员工的作业视频和设备运行过程中的作业视频。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对员工的作业视频的处理过程包括：

对所获得的员工的作业视频进行栅格化处理，获得员工作业的视频帧；将所获得的员工作业的视频帧输入至神经网络训练模型；

通过神经网络训练模型识别视频帧中的员工以及员工的作业动作；

将员工的作业工作分解为若干个作业单元，并获取每个作业单元的作业时间；根据工位节点的作业内容，设置标准作业动作，并将标准作业动作分别为若干个标准作业单元，同时获取每个标准作业单元的作业时间；

将所获得的员工作业的作业动作中的作业单元与标准作业动作中的标准作业单元进行匹配。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对设备的作业视频进行处理的过程包括；

对所获得的设备的作业视频进行栅格化处理，获得设备作业的视频帧；将所获得的设备作业的视频帧输入至神经网络训练模型；通过神经网络训练模型识别视频帧中的设备的运行轨迹，将所获得的设备的运行轨迹，分解为若干个运行节点，并获取每个运行节点的运行时间；构建三维坐标系；设置设备的标准运行轨迹，并将标准运行轨迹分解为若干个标准运行节点，获取每个标准运行节点所花费的时长。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述数据分析模块对工位节点的运行状态进行分析的过程包括：

将视觉采集终端所获取的工位节点上员工的作业动作的每个作业单元依次进行排序；将对应工位节点对应的标准作业动作的标准作业单元按照顺序进行排序；将视觉采集终端所获取到的作业单元与标准作业单元一一进行匹配，并输出匹配结果；完成所有作业单元的匹配后，若存在标准作业单元未被进行标号，表示该员工的作业动作不规范；完成所有作业单元的匹配后，若存在与标准作业单元无法进行匹配的作业单元，则将该对应单元标记为多余作业单元；若所有的标准作业单元均被标号，则获取标准作业单元被标号的顺序与标准作业单元本身的顺序是否相同，从而判断该员工作业顺序是否正确，当员工作业动作规范且作业顺序正确时，则获取每个工位节点的员工的作业偏差时长。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述作业单元与标准作业单元的匹配过程包括：

将作业单元与标准作业单元进行匹配，判断是否存在与作业单元相同的标准作业单元；

若不存在作业单元相同的标准作业单元，则表示该作业单元为多余作业单元；若存在与作业单元相同的标准作业单元，则将对应的标准作业单元进行标号，且标准作业单元的标号与该作业单元的标号一致。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述数据分析模块对设备节点的运行状态进行分析的过程包括：根据运行轨迹的每个运行节点的坐标及标准运行轨迹的每个运行节点的坐标获得设备在每个运行节点偏差系数。

8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的产品生产线自动控制系统，其特征在于，所述产线调节模块对生产线进行调节的过程包括：

设置作业偏差时长阈值，将作业偏差时长与作业偏差时长阈值进行比较，判断工位节点是否正常，并对不正常的工位节点进行标记；

获取被标记的工位节点是否存在多余作业单元，若存在多余作业单元，则将多余作业单元进行剔除，重新获得作业偏差时长，并与作业偏差时长阈值进行比较，根据比较结果判断该工位节点是否为瓶颈节点；

根据瓶颈节点的员工的作业动作的作业时长，重新调整产线线速。