一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法与流程

1.本发明涉及一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法。


背景技术：

2.近几年高新技术行业的崛起，金刚线在多领域也得到广泛的应用。金刚线就是一根通过电镀在其表面固结了金刚石颗粒的切割钢丝。金刚线质量直接影响切割出的硅片的质量和生产效率，同时行业内的竞争随之加剧，质量品控成了重中之重。而决定金刚线质量的最重要的参数是固结在其表面不同粒度的金刚石颗粒的数量，传统的金刚线质检方法是采用离线检测的方式，将生产出的产品置于高倍显微摄像机下拍成照片，再经人工或计算机辅助分析获取金刚线的质量参数，这种方法的检测速度慢，检测过程不易控制。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法。
4.一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，包括以下步骤：
5.(1)图像抓取：通过工业相机以软触发方式实现每秒300帧的图像抓取量；
6.(2)图像预处理：使用高斯滤波清理图像中的噪声同时保留金刚砂颗粒轮廓完整性；
7.(3)图像的形态学与阈值处理：未处理过的图像中有许多连体颗粒、杂质颗粒存在，会影响颗粒数检测的准确性；
8.调用算法对图像进行形态学处理：首先需要进行腐蚀操作除去杂质颗粒，并将连体颗粒进行分割，再进行膨胀处理断裂的颗粒；
9.调用算法对图像进行阈值的处理：将颗粒与背景模块分离形成单独图片，便于颗粒数的清点；
10.(4)计算金刚砂颗粒数量：经过阈值处理后图片，在金刚砂彻底与背景图片金刚线分离的基础上，利用边界跟踪分析二值图像拓扑结构的方法提取图片中每个颗粒对应的轮廓，从而计算出准确的颗粒数量；
11.(5)根据颗粒平均值修改上沙功率：机器视觉图像分析软件计算出来的颗粒数量会以每秒15次传送给设备plc控制器，实现设备上砂功率自动调节，无需工作人员时刻关注设备。
12.作为进一步改进，步骤(1)中每张抓取的图片全部存放在工控机内存中供机器视觉图像分析软件提取分析。
13.作为进一步改进，工控机内的图片存放格式为二进制格式。
14.作为进一步改进，工控机中视觉软件从内存中取出二进制格式图片并转换成himage类型文件供算法进行运算，识别出图像中金刚线粘附的颗粒数量。
15.有益效果：
16.本发明设计巧妙，基于机器视觉的金刚线颗粒在线质检方法达到每秒300帧的图像处理速度，高速检查金刚线颗粒数量，通过缩短每段间隔距离提高整体金刚线的颗粒准确性；机器视觉图像分析软件会以每秒15次把金刚线颗粒数传送给设备plc控制器，控制器会根据传送过来的颗粒数计算出平均值变化来自动控制上砂功率，减少人员实时监测干预设备。
附图说明
17.图1是用于金刚线检查与工艺控制的方法的设备简图；
具体实施方式
18.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
19.一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，包括以下步骤：
20.(1)图像抓取：通过工业相机以软触发方式实现每秒300帧的图像抓取量；
21.(2)图像预处理：使用高斯滤波清理图像中的噪声同时保留金刚砂颗粒轮廓完整性；
22.(3)图像的形态学与阈值处理：未处理过的图像中有许多连体颗粒、杂质颗粒存在，会影响颗粒数检测的准确性；
23.调用算法对图像进行形态学处理：首先需要进行腐蚀操作除去杂质颗粒，并将连体颗粒进行分割，再进行膨胀处理断裂的颗粒；
24.调用算法对图像进行阈值的处理：将颗粒与背景模块分离形成单独图片，便于颗粒数的清点；
25.(4)计算金刚砂颗粒数量：经过阈值处理后图片，在金刚砂彻底与背景图片金刚线分离的基础上，利用边界跟踪分析二值图像拓扑结构的方法提取图片中每个颗粒对应的轮廓，从而计算出准确的颗粒数量；
26.(5)根据颗粒平均值修改上沙功率：机器视觉图像分析软件计算出来的颗粒数量会以每秒15次传送给设备plc控制器，实现设备上砂功率自动调节，无需工作人员时刻关注设备。
27.其中，步骤(1)中每张抓取的图片全部存放在工控机内存中供机器视觉图像分析软件提取分析。
28.其中，工控机内的图片存放格式为二进制格式。
29.其中，工控机中视觉软件从内存中取出二进制格式图片并转换成himage类型文件供算法进行运算，识别出图像中金刚线粘附的颗粒数量。
30.本发明设计巧妙，基于机器视觉的金刚线颗粒在线质检方法达到每秒300帧的图像处理速度，高速检查金刚线颗粒数量，通过缩短每段间隔距离提高整体金刚线的颗粒准确性；机器视觉图像分析软件会以每秒15次把金刚线颗粒数传送给设备plc控制器，控制器会根据传送过来的颗粒数计算出平均值变化来自动控制上砂功率，减少人员实时监测干预设备。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)图像抓取：通过工业相机以软触发方式实现每秒300帧的图像抓取量；(2)图像预处理：使用高斯滤波清理图像中的噪声同时保留金刚砂颗粒轮廓完整性；(3)图像的形态学与阈值处理：未处理过的图像中有许多连体颗粒、杂质颗粒存在，会影响颗粒数检测的准确性；调用算法对图像进行形态学处理：首先需要进行腐蚀操作除去杂质颗粒，并将连体颗粒进行分割，再进行膨胀处理断裂的颗粒；调用算法对图像进行阈值的处理：将颗粒与背景模块分离形成单独图片，便于颗粒数的清点；(4)计算金刚砂颗粒数量：经过阈值处理后图片，在金刚砂彻底与背景图片金刚线分离的基础上，利用边界跟踪分析二值图像拓扑结构的方法提取图片中每个颗粒对应的轮廓，从而计算出准确的颗粒数量；(5)根据颗粒平均值修改上沙功率：机器视觉图像分析软件计算出来的颗粒数量会以每秒15次传送给设备plc控制器，实现设备上砂功率自动调节，无需工作人员时刻关注设备。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，其特征在于，步骤(1)中每张抓取的图片全部存放在工控机内存中供机器视觉图像分析软件提取分析。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，其特征在于，工控机内的图片存放格式为二进制格式。4.根据权利要求2所述的一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，其特征在于，工控机中视觉软件从内存中取出二进制格式图片并转换成himage类型文件供算法进行运算，识别出图像中金刚线粘附的颗粒数量。

技术总结
本发明公开了一种基于视觉系统应用于金刚线检查与工艺控制的方法，包括以下步骤：(1)图像抓取(2)图像预处理(3)图像的形态学与阈值处理(4)计算金刚砂颗粒数量(5)根据颗粒平均值修改上沙功率。本发明设计巧妙，基于机器视觉的金刚线颗粒在线质检方法达到每秒300帧的图像处理速度，高速检查金刚线颗粒数量，通过缩短每段间隔距离提高整体金刚线的颗粒准确性；机器视觉图像分析软件会以每秒15次把金刚线颗粒数传送给设备PLC控制器，控制器会根据传送过来的颗粒数计算出平均值变化来自动控制上砂功率，减少人员实时监测干预设备。减少人员实时监测干预设备。减少人员实时监测干预设备。


技术研发人员：王文强 吴国宝
受保护的技术使用者：镇江原轼新型材料有限公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/2/11