浴缸表面积水检测方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明涉及浴缸表面检测技术领域，尤其是一种浴缸表面积水检测方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.浴缸是一种卫生洁具，供沐浴或淋浴使用，通常装置在家居浴室内。为迎合人们对生活个性化的追求，浴缸的形状设计变得多样化，但是为了浴缸的使用性能，设计者通常会将浴缸的内表面设计为平滑表面，避免使用完浴缸后内表面局部地方残留积水。然而，即使尽量将浴缸内表面设计得平滑，批量生产时仍然会由于生产工艺误差造成浴缸内表面局部凹陷，这些局部凹陷难以用肉眼检测发现，日常使用时容易出现由于浴缸内表面局部地方残留积水而滋生细菌，影响健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种浴缸表面积水检测方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.第一方面，提供一种浴缸表面积水检测方法，包括：
5.对浴缸内表面底部进行连续的数据采集，得到离散的高度数据；
6.将所述高度数据按照检测区域的位置顺序存储到对应的数据列表中，检测并修正异常数据；
7.对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理；
8.比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据。
9.进一步地，所述对浴缸内表面底部进行连续的数据采集，得到离散的高度数据，包括：
10.建立工具坐标系和用户坐标系，设定运动轨迹和采样间距；
11.控制机械手跟随所述运动轨迹在浴缸内表面上方移动；
12.控制激光位移传感器每移动一个采样间距时对浴缸内表面的一个采样点进行高度数据采集；各所述采样点构成一个矩形点阵。
13.进一步地，所述将所述高度数据按照检测区域的位置顺序存储到对应的数据列表中，检测并修正异常数据，包括：
14.对相邻的两个高度数据作差值运算，比较相邻两个高度数据的差值与梯度阈值，当差值大于梯度阈值时，将后一高度数据替换为修正高度数据；
15.所述修正高度数据＝(前一高度数据+梯度阈值)
×
k；
16.计算大于梯度阈值的差值的比例，当大于梯度阈值的差值的比例超过y时，进行报警；
17.其中，k为比例系数，k＝[0.6，0.9]，y为比例阈值，y＝[2％，10％]。
[0018]
进一步地，所述对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理，包括：
[0019]
采用均值滤波方法对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理，均值滤波公式如下：
[0020][0021]
其中，g(i,j)为滤波后的高度数据，f(i+k,j+l)为滤波前的高度数据，h(k,l)为领域算子。
[0022]
进一步地，所述比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据，包括：
[0023]
识别第一待检测高度数据的数据位置；
[0024]
所述第一待检测高度数据包含一个高度数据；
[0025]
使用数据窗口对第一待检测高度数据进行截取，使该第一待检测高度数据与其所有的相邻高度数据均处于数据窗口的截取范围内；
[0026]
比较第一待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，将小于所有相邻高度数据的第一待检测高度数据标记为积水区域数据。
[0027]
进一步地，所述比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据，还包括：
[0028]
识别第二待检测高度数据的数据位置；
[0029]
所述第二待检测高度数据包括第一待检测高度数据和小于该第一待检测高度数据的所有相邻高度数据；
[0030]
使用数据窗口对第二待检测高度数据进行截取，使该第二待检测高度数据与其所有的相邻高度数据均处于数据窗口的截取范围内；
[0031]
比较第二待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，将小于所有相邻高度数据的第二待检测高度数据标记为积水区域数据。
[0032]
进一步地，比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据，还包括：
[0033]
将标记的积水区域数据发送到数据内存中，对标记后的积水区域数据进行显示。
[0034]
第二方面，提供一种浴缸表面积水检测系统，包括：
[0035]
采样模块，对浴缸内表面底部进行连续的数据采集，得到离散的高度数据；
[0036]
预处理模块，将所述高度数据按照检测区域的位置顺序存储到对应的数据列表中，检测并修正异常数据；
[0037]
滤波模块，对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理；
[0038]
比较模块，比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据。
[0039]
第三方面，提供一种计算机设备，包括：
[0040]
存储器，存储有计算机程序；
[0041]
处理器，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的浴缸表面积水检测方法。
[0042]
第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被
处理器执行时实现第一方面所述的浴缸表面积水检测方法。
[0043]
本发明的有益效果：通过光学检测和数据分析比较，对浴缸表面各个位置的高度数据进行采集以及比较，筛查浴缸表面可能引起积水的区域，在生产过程中发现可能引起积水的浴缸，提高浴缸出厂质量以及用户的使用体验感。
附图说明
[0044]
图1是根据一实施例示出的一种浴缸表面积水检测方法的流程图。
[0045]
图2是对高度数据进行滤波处理的原理框图。
[0046]
图3是根据一实施例示出的一种采集浴缸高度数据方法的流程图。
[0047]
图4是机械手的运动轨迹以及采集点位置分布的示意图。
[0048]
图5是根据一实施例示出的一种检测并修正异常数据方法的流程图。
[0049]
图6是根据第一个实施例示出的一种比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据方法的流程图。
[0050]
图7是使用数据窗口对中间位置的待检测高度数据进行截取的示意图。
[0051]
图8是根据第二个实施例示出的一种比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据方法的流程图。
[0052]
图9是根据一实施例示出的一种浴缸表面积水检测系统的结构框图。
[0053]
图10是根据一实施例示出的一种计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0054]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本发明作进一步的描述。
[0055]
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0056]
根据本发明的第一方面，提供一种浴缸表面积水检测方法。
[0057]
参阅图1，图1是根据一实施例示出的一种浴缸表面积水检测方法的流程图。如图1所示，所述方法包括步骤s100至步骤s400。
[0058]
步骤s100，对浴缸内表面底部进行连续的数据采集，得到离散的高度数据。
[0059]
具体地，高度数据即为表征浴缸内表面底部对应位置高度的参数。可理解地，相邻的两个或几个高度数据的差值大小反映浴缸内表面底部的平滑程度和倾向程度，通常地，浴缸内表面底部呈斜面结构，其大致的倾斜方向指向排水口，以防止浴缸在使用后不能完全排水，而如果浴缸内表面底部的局部位置相对于其相邻位置是向下凹陷的，则还是会产生积水。在本实施例中采用激光位移传感器对浴缸内表面进行连续的数据采集，从而得到多组离散的高度数据。
[0060]
可以理解，本实施例的方案中，获取浴缸内表面底部的高度数据可通过设置一预设轨迹作为采样轨迹，激光位移传感器沿着预设轨迹运动，连续地进行高度数据采集，并将采集得到的高度数据传输至下一阶段进行处理和分析，从而达到获取浴缸内表面底部的高
度数据。
[0061]
步骤s200，将所述高度数据按照检测区域的位置顺序存储到对应的数据列表中，检测并修正异常数据。
[0062]
具体地，数据列表是模拟各组高度数据的采集点位置而生成的，每个采集点所对应在浴缸内表面底部的位置可以在数据列表中体现。示例性地，激光位移传感器横向移动，分别对横向的多个采集点进行高度数据采集，得到的多个高度数据将会按采集顺序地横向排列在数据列表中。
[0063]
本实施例的方案中，为准确地检测浴缸内表面底部各个位置是否可能会积水，激光位移传感器的运动轨迹覆盖浴缸内表面底部的大部分区域，每运动一段距离进行一次高度数据采集，各个采集点的间距大致相同，各个采集点可以构成一个矩形点阵。
[0064]
检测并修正异常数据属于对检测得到的高度数据的预处理机制，目的是通过检测和修正来排除异常数据。可以理解，当某个高度数据超出预设阈值范围时确定为异常数据，异常数据可能是对应采集点的高度异常或者是激光位移传感器采集异常。本实施例的方案中，根据两个采集点之间的预设梯度来确定和修正异常数据，通过基于与异常数据相邻的采集点和预设梯度修正该异常数据，将该异常数据替换为在合理预设梯度范围内的数据。
[0065]
步骤s300，对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理。
[0066]
滤波处理的目的是使高度数据整体更为平滑，减少高度数据中出现突跳式数值，便于后续对浴缸内表面底部进行建模。
[0067]
在一个实施例中，采用均值滤波方法对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理，均值滤波公式如下：
[0068][0069]
其中，g(i,j)为滤波后的高度数据，f(i+k,j+l)为滤波前的高度数据，h(k,l)为领域算子。
[0070]
如图2所示，在均值滤波过程中，可以是采用3
×
3的领域算子窗口进行均值滤波处理，对待滤波高度数据和其周围的相邻高度数据求取平均值后，该平均值作为滤波后的高度数据，替换原来的待滤波数据。
[0071]
步骤s400，比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据。
[0072]
具体地，对上述步骤得到的各个高度数据进行检测，根据待检测高度数据和其相邻高度数据的值，判断待检测高度数据所在的采集点是否有积水的可能。可以理解，当一待检测高度数据均小于其所有的相邻高度数据时，该待检测高度数据所在的采集点低于其相邻的所有采集点，属于积水区域。
[0073]
参阅图3，图3是根据一实施例示出的一种采集浴缸高度数据方法的流程图。如图3所示，所述方法包括步骤s101至步骤s103。
[0074]
步骤s101，建立工具坐标系和用户坐标系，设定运动轨迹和采样间距。
[0075]
步骤s102，控制机械手跟随所述运动轨迹在浴缸内表面上方移动。
[0076]
步骤s103，控制激光位移传感器每移动一个采样间距时对浴缸内表面的一个采样点进行高度数据采集；各所述采样点构成一个矩形点阵。
[0077]
具体地，本实施例使用机械手控制激光位移传感器进行移动，机械手根据预设的运动轨迹在浴缸内表面底部上方运动，可以理解，通过六点法设置工具坐标系，由于浴缸内表面底部有小幅度倾斜，对于这种斜面只要将工具坐标系的z轴垂直于斜面，那x和y方向就相当于浴缸内表面底部的x和y方向。如图4所示，机械手的运动轨迹是往复地横向运动，激光位移传感器沿机械手的运动轨迹间隔地采集高度数据，各个采集点排列成矩形点阵结构。
[0078]
参阅图5，图5是根据一实施例示出的一种检测并修正异常数据方法的流程图。如图5所示，所述方法包括步骤s201至步骤s202。
[0079]
步骤s201，对相邻的两个高度数据作差值运算，比较相邻两个高度数据的差值与梯度阈值，当差值大于梯度阈值时，将后一高度数据替换为修正高度数据。
[0080]
步骤s202，计算大于梯度阈值的差值的比例，当大于梯度阈值的差值的比例超过y时，进行报警。
[0081]
具体地，梯度阈值是根据浴缸内表面底部设计和材质不同预先设置的参数，用于表征对应型号和/或材质的浴缸内表面底部的最大梯度值，两个采集点的高度差大于梯度阈值即为不符合梯度要求，标记为异常数据，记录该处采集点并根据阈值算法进行数据修正，各个相邻采集点比较完成后，异常数据占比大于y时，则反映了该浴缸不符合要求或该次数据采集过程存在极大误差，进行报警。
[0082]
本实施例的技术方案中，修正异常数据的算法公式为：修正高度数据＝(前一高度数据+梯度阈值)
×
k，异常数据占比小于y时，则视为局部采集的高度数据存在误差或该浴缸局部位置梯度不符合要求但未达到不良品的层次，将修正高度数据替换原来的异常数据，可执行下一个步骤。
[0083]
其中，k为比例系数，k＝[0.6，0.9]，y为比例阈值，y＝[2％，10％]。
[0084]
参阅图6，图6是根据第一个实施例示出的一种比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据方法的流程图。如图6所示，所述方法包括步骤s401至步骤s403。
[0085]
步骤s401，识别第一待检测高度数据的数据位置；其中，第一待检测高度数据包含一个高度数据。
[0086]
步骤s402，使用数据窗口对第一待检测高度数据进行截取，使该第一待检测高度数据与其所有的相邻高度数据均处于数据窗口的截取范围内。
[0087]
步骤s403，比较第一待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，将小于所有相邻高度数据的第一待检测高度数据标记为积水区域数据。
[0088]
具体地，数据列表高度数据的数据位置可以分为边角位置、周边位置和中间位置，边角位置表示位于数据列表四个角，该位置的高度数据只有三个相邻高度数据，周边位置表示位于数据列表四条边(不包括边角位置)，该位置的高度数据具有五个相邻高度数据，中间位置表示数据列表四条边内的位置，该位置的高度数据具有八个相邻高度数据。
[0089]
使用数据窗口对待检测高度数据进行检测时，待检测高度数据及其全部的相邻高度数据均处于数据窗口的范围内，示例性地，如图7所示，对数据列表中间位置的待检测高度数据进行检测时，该待检测高度数据的八个相邻高度数据也均对应地落入数据窗口内，依次将该待检测高度数据与其八个相邻高度数据进行比较，若该待检测高度数据均小于该八个相邻高度数据，则判定为该待检测高度数据为积水区域数据，其所对应的采集点为积
水区域。
[0090]
若待检测高度数据为积水区域数据，积水区域数据会被发送到数据内存中，对标记后的积水区域数据进行显示，直观地反应积水区域的位置。
[0091]
参阅图8，图8是根据第二个实施例示出的一种比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据方法的流程图。如图8所示，在图6实施例的基础上，所述方法还包括步骤s404至步骤s406。
[0092]
步骤s404，识别第二待检测高度数据的数据位置；其中，所述第二待检测高度数据包括第一待检测高度数据和小于该第一待检测高度数据的所有相邻高度数据。
[0093]
步骤s405，使用数据窗口对第二待检测高度数据进行截取，使该第二待检测高度数据与其所有的相邻高度数据均处于数据窗口的截取范围内。
[0094]
步骤s406，比较第二待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，将小于所有相邻高度数据的第二待检测高度数据标记为积水区域数据。
[0095]
由于积水区域的范围可能不局限于在一个采集点中，也可以是有两个相邻的采集点的高度数据分别小于两者周围的所有相邻高度数据，造成更大面积的积水区域，在本实施例中，对该类情况进行检测。
[0096]
具体地，步骤s401至步骤s403对第一待检测高度数据进行比较后，若第一待检测高度数据大于至少一个相邻高度数据，则将该第一待检测高度数据和该相邻高度数据作为一个整体，作为第二待检测高度数据，对该第二待检测高度数据进行检测，判断是否均小于其所有的相邻高度数据。示例性地，对于一个位于中间位置的第一待检测高度数据，八个相邻高度数据中有一个小于该第一待检测高度数据，其与均大于第一待检测高度数据，将该第一待检测高度数据和该相邻高度数据作为第二待检测高度数据，使用范围更大的数据窗口对其及其所有相邻高度数据进行截取(12个)，该第二待检测高度数据的两个待检测数据分别与各个相邻高度数据进行对比，若该两个待检测高度数据均小于该各个相邻高度数据，则判定为该第二待检测高度数据为积水区域数据，其所对应的两个采集点为积水区域，反之，若还出现小于第二待检测高度数据的相邻高度数据，将该相邻高度数据加入至该第二待检测高度数据中，重复执行上述检测步骤，直至确认积水区域为止。
[0097]
根据本发明的第二方面，提供一种浴缸表面积水检测系统。
[0098]
参阅图9，图9是根据一实施例示出的一种浴缸表面积水检测系统的结构框图。如图9所示，该系统包括：
[0099]
采样模块100，对浴缸内表面底部进行连续的数据采集，得到离散的高度数据；该采样模块100获取激光位移传感器的检测信号；
[0100]
预处理模块200，将所述高度数据按照检测区域的位置顺序存储到对应的数据列表中，检测并修正异常数据；
[0101]
滤波模块300，对消除异常数据后的高度数据进行滤波处理；
[0102]
比较模块400，比较待检测高度数据与其所有的相邻高度数据，标记小于所有相邻高度数据的待检测高度数据。
[0103]
关于浴缸表面积水检测系统的具体限定可以参见上文中对于一种浴缸表面积水检测方法的限定，在此不再赘述。上述浴缸表面积水检测系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中
的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0104]
根据本发明的第三方面，提供一种计算机设备。
[0105]
参阅图10，图10是根据一实施例示出的一种计算机设备的内部结构图。如图10所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种浴缸表面积水检测方法。
[0106]
根据本发明的第四方面，还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、快闪存储器、磁表面存储器、光盘、或只读光盘等；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种浴缸表面积水检测方法。
[0107]
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
[0108]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。