一种LED灯板智能工业检测设备及方法与流程

本发明涉及工业物联网领域，具体涉及一种led灯板智能工业检测设备及方法。

背景技术：

1、工业物联网(industrial internet of things,iiot)是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。

2、目前，在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量，效率低且精度不高，在面对led灯板类产品时，要求人工长时间有效目检也难以实现。当前的led灯板工业检测设备价格高昂的同时设备间的交互能力薄弱，不同环节之间的数据衔接时效性差。与此同时，制造业工厂对降本增效的需求日益突出。

技术实现思路

1、为应对上述矛盾，本发明将成品检查和老化设备相结合，自主设计了视频流集群服务器和灯板终端控制器，通过性能较高的视频流集群服务器作为分析和控制中心实现了实时的数据检测和分析，并能够通过网口或wifi实时上传至工厂的数据中心系统，做到全部产品检测数据可追溯。

2、技术方案：

3、一种led灯板智能工业检测方法，它包括以下步骤：

4、s1、视频流集群服务器调整摄像头位置，并对led灯板进行图像采集；

5、s2、采集到的图像由视频流集群服务器进行分析检测，若查找出故障灯珠则排除该led灯板；

6、s3、重复步骤s1-s2对所有的led灯板进行检测，排除所有故障led灯板，获得正常led灯板；

7、s4、实时检测各正常led灯板的功率，并通过485总线与视频流集群服务器进行通信；

8、s5、判断是否出现故障灯板，排除故障灯板。

9、具体的，s1中，调整摄像头对一块led灯板进行图像采集，其定位算法如下：

10、s1-1、设定大概的灯珠区域，取得包含目标灯珠的图像。

11、s1-2、先通过垂直投影，获取每个灯珠的左右边界位置，即x轴坐标，并记录；通过取灯珠区域获得初次分割的图像；

12、s1-3、再通过对得到的图像进行水平投影，获取每个灯珠的上下边界，即y轴坐标，并记录；通过取灯珠区域获得单个目标灯珠图像。

13、具体的，s2中，基于采集到的图像，依据cnn模型进行分析检测，以查找故障灯珠，所述cnn模型的构建步骤如下：

14、s2-1、选择正常发光灯珠的阈值t，遍历图像中的每个灯珠，将灯珠像素的灰度值与正常发光灯珠阈值t进行比较；

15、s2-2、如果像素的灰度值小于灯珠的阈值t，则将该像素标记为故障灯珠；否则将该像素标记为正常灯珠；

16、s2-3、不同拍摄角度、不同光照条件、不同亮度的灯珠和有部分遮挡下拍摄2000张带有灯珠的灰度图像作为cnn网络的训练样本；选取另外的200张灯珠灰度图像作为测试集，检测网络的准确性。

17、具体的，s5中，基于检测功率判断是否出现故障led灯板的步骤如下：

18、s3-1、通过外接adc采集电路，获取led灯板的电压、电流值；

19、s3-2、实时检测各正常led灯板的功率，通过485总线与视频流集群服务器进行通信；

20、s3-3、判断是否出现故障灯板，排除故障灯板。

21、优选的，s1开始前，还包括设备状态检测步骤：视频流集群服务器主控初始化整个系统，检查各外设运行状态，完成后将状态信息显示在显示器上。

22、优选的，s4结束后，还包括标签二维码信息录入步骤，每块灯板质量信息与二维码标签一一对应，每批次检测完毕上传全部良率信息至工厂数据库系统。

23、本申请还提出了一种led灯板智能工业检测设备，用于实现所述的检测方法，它包括：视频流集群服务器、工业摄像头组件和终端控制器，其中：

24、视频流集群服务器包括主控模块、电源管理模块、显示模块、wifi蓝牙一体化模块、存储模块、多个usb3.0和usb2.0接口、多个uart串口、音频接口、多个com接口和多个信息处理子卡；其中：电源管理模块、显示模块、wifi蓝牙一体化模块、存储模块和多个信息处理子卡均与主控模块相连，多个usb3.0和usb2.0接口、多个uart串口、音频接口、多个com接口为视频流集群服务器的输入/输出接口；

25、工业摄像头组件用于对目标的视频拍摄和照片拍摄，受视频流集群服务器控制；

26、终端控制器包括主控模块、adc采集模块、运放模块、多个金手指、红外接收模块和485通信模块；其中：adc采集模块、运放模块均与主控模块相连，红外接收模块为终端控制器的无线输入/输出模块，485通信模块为终端控制器的有线输入/输出模块；多个金手指用于通过相关连接器连接led灯板，实现对灯板的供电和灯效控制；

27、所述视频流集群服务器同时监控多路工业摄像头，并能通过485总线与多个终端控制器通信，并将相关信息显示在软件界面上。

28、具体的，所述信息处理子卡包括主控模块、电源管理模块、存储模块和usb3.0调试接口，信息处理子卡通过so-dimm接口与视频流集群服务器底板连接，由底板控制信息处理子卡的开机、关机和复位，信息处理子卡的具体作用为，底板处理器将获得的视频流信息转发给信息处理子卡；信息处理子卡执行s2的分析检测步骤。

29、优选的，所述终端控制器中，通过adc模块和运放模块实时采集每个金手指对应的电压电流并计算功率。

30、本发明的有益效果

31、本发明的目的在于提供一种led灯板智能工业检测设备及方法，本设备集成度高，成本相对单独购买ccd检查仪、功率计、灯驱控制器等设备，有相当大的优势。本发明提供的方法，能够有效检测出成品的质量好坏，并实现老化过程中的各种灯效要求。不仅如此，通过老化过程中的功率检测又能进一步排除不良产品，保证出货产品的质量可靠性。本发明可有效排除人工目检带来的误差，降低人工成本，提高企业效益。

技术特征：

1.一种led灯板智能工业检测方法，其特征在于它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于s1中，调整摄像头对一块led灯板进行图像采集，其定位算法如下：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于s2中，基于采集到的图像，依据cnn模型进行分析检测，以查找故障灯珠，所述cnn模型的构建步骤如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于s5中，基于检测功率判断是否出现故障led灯板的步骤如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于s1开始前，还包括设备状态检测步骤：视频流集群服务器主控初始化整个系统，检查各外设运行状态，完成后将状态信息显示在显示器上。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于s4结束后，还包括标签二维码信息录入步骤，每块灯板质量信息与二维码标签一一对应，每批次检测完毕上传全部良率信息至工厂数据库系统。

7.一种led灯板智能工业检测设备，用于实现权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于它包括：视频流集群服务器、工业摄像头组件和终端控制器，其中：

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于所述信息处理子卡包括主控模块、电源管理模块、存储模块和usb3.0调试接口，信息处理子卡通过so-dimm接口与视频流集群服务器底板连接，由底板控制信息处理子卡的开机、关机和复位，信息处理子卡的具体作用为，底板处理器将获得的视频流信息转发给信息处理子卡；信息处理子卡执行s2的分析检测步骤。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于所述终端控制器中，通过adc模块和运放模块实时采集每个金手指对应的电压电流并计算功率。

技术总结
本发明公开了一种LED灯板智能工业检测方法，包括：S1、视频流集群服务器调整摄像头位置，并对LED灯板进行图像采集；S2、采集到的图像由视频流集群服务器进行分析检测，若查找出故障灯珠则排除该LED灯板；S3、重复步骤S1‑S2对所有的LED灯板进行检测，排除所有故障LED灯板，获得正常LED灯板；S4、实时检测各正常LED灯板的功率，并通过485总线与视频流集群服务器进行通信；S5、判断是否出现故障灯板，排除故障灯板。本发明提供的方法，能够有效检测出成品的质量好坏，并实现老化过程中的各种灯效要求。本发明可有效排除人工目检带来的误差，降低人工成本，提高企业效益。

技术研发人员：梁江飞,朱广鹏,何镇君,刘志欢,韩俊俊
受保护的技术使用者：南京熊猫电子制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25