一种碳纤维布凸包检测方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及碳纤维检测，尤其涉及一种碳纤维布凸包检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、碳纤维，一种含碳量在90%以上的高分子纤维状碳材料，耐高温居所有化纤之首，用腈纶和粘胶纤维作原料，经高温氧化碳化而成，是制造航天航空等高技术器材的优良材料。

2、在碳纤维的生产过程中，经过经编机对纱线进行编织形成整张的碳纤维布，然而生产过程中可能有碳丝或者一些外源性异物被织到碳纤维布里面，导致碳纤维布上出现凸包的情况，凸包的产生影响产品的质量，凸包的检测成为碳纤维布生产合格率的重要检测指标之一。传统的检测方法需要人工进行观察进行检测，然而传统的人工检测不但耗费大量的人力资源，且受制于工人精力及状态易出现错检、漏检，难以满足高速生产线上大量碳纤维布在线凸包的检测需求。

3、因此，通过视觉的方式对碳纤维布进行凸包检测，成为了现在亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种碳纤维布凸包检测方法、装置、设备及存储介质，利用视觉的方式对碳纤维布进行凸包检测。

2、根据本发明的第一方面，提供一种碳纤维布凸包检测方法，包括如下步骤：

3、s10：设置监控区域并设定灰度阈值、设定像素数值以及设定凸包面积值，获取碳纤维布面的彩色图像数据；

4、s20：将所述彩色图像数据转换为灰度图像数据；

5、s30：提取所述灰度图像数据中满足所述设定灰度阈值的区域，进行闭运算，输出为区域a；

6、s40：将所述灰度图像数据进行区域生长算法，并将大于所述设定像素数值的区域进行合并，并输出为结果区域；

7、s50：将所述结果区域进行开运算，再进行区域分类算法，结果输出为区域b；

8、s60：将所述区域a与所述区域b的交集记为区域c，利用所述区域b减去所述区域c，得到区域d；

9、s70：对所述区域d的非连通区域进行分离，选取分离后面积最大的区域，若面积大于设定凸包面积值，进行报警。

10、在本发明的一些实施例中，在步骤s40中，还包括如下步骤：

11、s41：设定尺寸1×1的卷积核，以及像素灰度差值5；

12、s42：使用所述卷积核在所述灰度图像数据上进行扫描，并计算所述卷积核内矩形图像的中心点像素灰度与邻域矩形图像的中心点像素灰度差值；

13、s43：将所述矩形图像与所述邻域矩形图像像素灰度差值小于5的区域合并为预处理区域；

14、s44：分别对多个所述预处理区域进行判断，并将单个所述预处理区域内包含像素数大于所述设定像素数值的区域，合并为所述结果区域。

15、在本发明的一些实施例中，在步骤s50中，所述区域分类算法，还包括如下步骤：

16、s51：创建一个10×10的掩膜；

17、s52：用所述掩膜扫描所述灰度图像数据，计算所述结果区域在所述掩膜内的像素点数量；

18、s53：当所述像素点数量大于等于30时，将所述掩膜的中心点添加到所述区域b内。

19、在本发明的一些实施例中，所述设定灰度阈值为200~255，所述设定像素数值为150，所述设定凸包面积值为1000，所述闭运算与所述开运算的内核半径均为3.5。

20、根据本发明的第二方面，还提供一种碳纤维布凸包检测装置，包括：

21、采集模块：用于设置监控区域并设定灰度阈值、设定像素数值以及设定凸包面积值，获取碳纤维布面的彩色图像数据；

22、图像处理模块：用于将所述彩色图像数据转换为灰度图像数据；

23、第一提取模块：用于提取所述灰度图像数据中满足所述设定灰度阈值的区域，进行闭运算，输出为区域a；

24、合并模块：用于将所述灰度图像数据进行区域生长算法，并将大于所述设定像素数值的区域进行合并，并输出为结果区域；

25、第二提取模块：用于将所述结果区域进行开运算，再进行区域分类算法，结果输出为区域b；

26、算法模块：用于将所述区域a与所述区域b的交集记为区域c，利用所述区域b减去所述区域c，得到区域d；

27、判断模块：用于对所述区域d的非连通区域进行分离，选取分离后面积最大的区域，若面积大于设定凸包面积值，进行报警。

28、在本发明的一些实施例中，在所述合并模块中，还包括如下单元：

29、设定单元：用于设定尺寸1×1的卷积核，以及像素灰度差值5；

30、扫描单元：用于使用所述卷积核在所述灰度图像数据上进行扫描，并计算所述卷积核内矩形图像的中心点像素灰度与邻域矩形图像的中心点像素灰度差值；

31、筛选单元：用于将所述矩形图像与所述邻域矩形图像像素灰度差值小于5的区域合并为预处理区域；

32、重组单元：用于分别对多个所述预处理区域进行判断，并将单个所述预处理区域内包含像素数大于所述设定像素数值的区域，合并为所述结果区域。

33、在本发明的一些实施例中，在所述第二提取模块中，所述区域分类算法，还包括如下单元：

34、预设单元：用于创建一个10×10的掩膜；

35、计算单元：用于用所述掩膜扫描所述灰度图像数据，计算所述结果区域在所述掩膜内的像素点数量；

36、输出单元：用于当所述像素点数量大于等于30时，将所述掩膜的中心点添加到所述区域b内。

37、在本发明的一些实施例中，所述设定灰度阈值为200~255，所述设定像素数值为150，所述设定凸包面积值为1000，所述闭运算与所述开运算的内核半径均为3.5。

38、根据本发明的第三方面，还提供一种碳纤维布凸包检测设备，包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。

39、根据本发明的第四方面，还提供一种碳纤维布凸包检测存储介质，包括一种存储介质，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上述的方法。

40、本发明的有益效果为：本发明通过对碳纤维布进行拍摄并转换成灰度图像数据，由于光的反射使碳纤维布上具有凸包和平整部分的灰度值不同，首先提取灰度阈值内的区域a，并进行闭运算，再对灰度图像数据进行区域生长算法，将像素数大于设定像素数值的区域进行合并为结果区域，并对结果区域进行开运算和区域分类算法，并输出为区域b，再通过将区域a与区域b的交集记为区域c，利用区域b减去区域c，得到区域d，区域d为包含具有凸包的区域，最后对区域d的非连通区域进行分离，选取最大的面积进行判断，面积内的像素点数大于设定凸包面积值后，进行报警，以此通过视觉的方式对碳纤维布进行凸包的检测。

技术特征：

1.一种碳纤维布凸包检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的碳纤维布凸包检测方法，其特征在于，在步骤s40中，还包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的碳纤维布凸包检测方法，其特征在于，在步骤s50中，所述区域分类算法，还包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的碳纤维布凸包检测方法，其特征在于，所述设定灰度阈值为200~255，所述设定像素数值为150，所述设定凸包面积值为1000，所述闭运算与所述开运算的内核半径均为3.5。

5.一种碳纤维布凸包检测装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的碳纤维布凸包检测装置，其特征在于，在所述合并模块中，还包括如下单元：

7.根据权利要求5所述的碳纤维布凸包检测装置，其特征在于，在所述第二提取模块中，所述区域分类算法，还包括如下单元：

8.根据权利要求5所述的碳纤维布凸包检测装置，其特征在于，所述设定灰度阈值为200~255，所述设定像素数值为150，所述设定凸包面积值为1000，所述闭运算与所述开运算的内核半径均为3.5。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及碳纤维检测技术领域，尤其涉及一种碳纤维布凸包检测方法、装置、设备及存储介质，包括如下步骤：设置监控区域并设定灰度阈值、像素数值以及凸包面积值，获取彩色图像数据，并转换为灰度图像数据；提取灰度图像数据中满足设定灰度阈值的区域进行闭运算，输出为区域A；将灰度图像数据进行区域生长算法，将大于设定像素数值的区域进行合并，输出结果区域并进行开运算，进行区域分类算法，输出为区域B；将区域A与区域B的交集记为区域C，利用区域B减去区域C得到区域D；对区域D非连通区域进行分离，选取分离后面积最大的区域，若面积大于设定凸包面积值进行报警。本发明通过视觉的方式对碳纤维布进行凸包检测，以提高碳纤维布质量。

技术研发人员：谈源,胡经纬,袁昊,周文,陈亚飞,李春惠,史伟林,罗金,毛坤鹏
受保护的技术使用者：常州市新创智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8