基于数据分析模型实木多层地板制备用监测系统

技术领域

本发明涉及实木表皮雕刻和雕刻机床监测技术领域，更具体地说，本发明涉及基于数据分析模型实木多层地板制备用监测系统。

背景技术

实木表皮是实木多层地板的重要组成部分，实木表皮的质量直接影响地板的外观、稳定性、耐磨性和使用寿命，所以要对未经雕刻的实木表皮进行严格监测。

现有技术存在以下不足：

1、通过现有技术给实木表皮雕雕刻花纹，由于受实木表皮硬度、雕刻花纹精度、本身纹路影响等多方面因素，导致雕刻过程中会耗费大量的能量和时间；

2、现有技术对雕刻机床故障的监测均为统一标准，没有考虑到雕刻实木表皮数目对雕刻机床性能的影响，这样会出现资源浪费或者故障发现不及时的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于雷达通信一体化系统接收端的信号处理方法，通过将未雕刻的实木表皮的原有纹路作为重要考虑因素有目标的选择实木表皮雕刻花纹种类和根据雕刻实木表皮数目确定雕刻机床监测方案以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于数据分析模型实木多层地板制备用监测系统，包括实木表皮数据采集单元、实木表皮数据分析单元、纹路图像采集单元、图像特征提取单元、纹路图像对比单元、决策处理单元机床数据采集单元、机床数据处理单元和报警单元；

所述实木表皮数据采集单元用于采集实木表皮含水量、实木表皮厚度、实木表皮弹性模量信息，并将这些信息传递给实木表皮数据分析单元；

所述实木表皮数据分析单元对接收到的数据信息进行综合运算处理，据此生成设备合格、不合格信号，将生成的信号传递至纹路图像采集单元；

所述纹路图像采集单元采集有合格信号的实木表皮纹路图像信息，并将其传送至图像特征提取单元；

所述图像特征提取单元提取出图像的纹路特征信息，将其传送给纹路图像对比单元；

所述纹路图像对比单元将提取出的特征信息与直纹、斜纹、波浪纹三种标准纹路特征信息进行对比，生成类别参数信号，将类别参数信号发送至决策处理单元；

所述决策处理单元依据类别参数信号将未经刻纹的实木表皮分别分配到制造直纹、斜纹、波浪纹的木板雕刻机上；

所述机床数据采集单元采集三个机床各自的待雕刻实木表皮个数、内部工作温度、刀头完好度、主轴转速相对误差，并将信息传递给机床数据处理单元；

所述机床数据处理单元依据各个机床雕刻实木表皮个数的多少将机床划分为重点监测制造直纹的木板雕刻机状态、重点监测制造斜纹的木板雕刻机状态、重点监测制造波浪纹的木板雕刻机状态、无需重点监测状态，根据不同的状态按照不同的标准将机床划分为正常工作状态和非正常工作状态，并将其状态信息传递给报警单元；

所述报警单元根据接收到的状态信息的不同对机床进行对应不同的处理。

进一步的，对实木表皮数据进行综合运算处理具体步骤如下：

S1：实木表皮优劣系数Ai公式为

S2：设置参考值H

进一步的，纹路图像采集单元操作如下：

采集合格的，即判定系数B

进一步的，对纹路图像进行特征提取的具体步骤如下：

S1：利用公式Gray＝0.299*R+0.587*G+0.114*B将图像灰度化，其中，R、G、B分别代表红、绿、蓝三种原色的像素值，Gray代表该像素点转换得到的灰度值；

S2：根据所有像素点中不同灰度值数量多少的分布情况得出该实木表皮纹路灰度图像的灰度分布

S3：将

S4：通过特征幅值

进一步的，纹路图像对比单元具体对比方式如下：

采用支持向量机分类算法，将实木表皮纹路特征信息与直纹、斜纹、波浪纹三种标准特征信息相比较，通过内积函数

进一步的，决策处理单元处理方式如下：

若类别参数Ci＝1，则将该未经刻纹的实木表皮传递给制造直纹的木板雕刻机；若类别参数Ci＝2，则将该未经刻纹的实木表皮传递给制造斜纹的木板雕刻机；若类别参数Ci＝3，则将该未经刻纹的实木表皮传递给制造波浪纹的木板雕刻机。

进一步的，机床数据处理单元处理的具体步骤如下：

S1：制造直纹的木板雕刻机待雕刻实木表皮个数为N

S2：设置参考值Z，若N

S3：根据公式

S4：设定参考值H

进一步的，报警单元发出警报的具体步骤如下：

当状态系数E

本发明的技术效果和优点：

1、本系统将未雕刻的实木表皮的原有纹路加入选择雕刻实木表皮花纹种类的重要条件，使得带雕刻的实木表皮纹路与对应标准花纹有相同之处，该相同部分无需雕刻，从而大大降低耗能和耗时；

2、本系统将带雕刻的实木表皮数量将监测状态划分为不同种类，从而保证在最大程度的降低监测成本的同时提高对雕刻机床故障发现的高效性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明第一种实施方式结构示意图；

图2为本发明第二种实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，基于数据分析模型的实木多层地板制备用监测系统，需要包含主要包括实木表皮数据采集单元、实木表皮数据分析单元、纹路图像采集单元、图像特征提取单元、纹路图像对比单元、决策处理单元。

首先实木表皮数据采集单元对同一批次n个未经刻纹的实木表皮相关信息进行数据采集，包括实木表皮含水量、实木表皮厚度、实木表皮弹性模量。

需要说明的是，实木表皮的含水量是非常重要的一个参数，它会与环境湿度相互作用，从而影响地板的材料性能和美观度。若未经刻纹的实木表皮含水量过高时，会导致地板膨胀、变形、开裂等问题，同时还容易引起霉菌和细菌的滋生，影响地板的卫生和健康，若若未经刻纹的实木表皮含水量的含水量过低，会导致地板的稳定性变差，就会容易出现开裂、变形等问题。实木表皮厚度越大的表皮，地板的使用性能越好，地板的使用寿命越长。实木表皮弹性模量表示单位面积内受到的弹性应力与弹性应变之比，弹性模量越高，地板的稳定性和抗弯扭率就越好。

将收集到的未经刻纹的实木表皮数据送至实木表皮数据分析单元，根据公式

设置参考值H

纹路图像采集单元对合格的未经刻纹的实木表皮，即B

纹路图像特征提取单元的功能是从图像中提取出反映未经刻纹的实木表皮纹路信息的相关信息。由于需要对不同纹路的不同之处十分敏感，且要排除光照等无关因素等影响，所以采用使用二维Gabor小波变换来对图像进行特征提取。利用

由于彩色图像对光源非常敏感，受光的影响非常大，所以首先要将未经刻纹的实木表皮的纹路图像灰度化，消除光照对后续判断造成的影响。转换公式为Gray＝0.299*R+0.587*G+0.114*B，其中，R、G、B分别代表红、绿、蓝三种原色的像素值，Gray代表该像素点转换得到的灰度值，大小为0-255。根据所有像素点中不同灰度值数量多少的分布情况可以得到该实木表皮纹路灰度图像的灰度分布

再将Gabor滤波器

最后通过特征幅值

通过这三个步骤能够抛弃掉原有实木表皮图像上的无关信息，只保留有关纹路的重要信息，使得提取出的纹路图像特征信息更为完整、简练、精确。

实际生产的实木表皮纹路有直纹、斜纹、波浪纹三种，纹路图像对比单元就是将纹路图像特征提取单元提取到的频域信号与三种标准实木表皮纹路频域信号逐个进行比较，分析得出该未经刻纹的实木表皮纹路与哪一种标准实木表皮纹路更为相似。采用支持向量机分类算法，通过建立最大分类曲面来完成两种类别的分类。通过内积函数

纹路图像对比单元将得到的类别参数传递至决策处理单元。若C

实施例2

如图2所示，基于数据分析模型的实木多层地板制备用监测系统，还需包含机床数据采集单元、机床数据处理单元和报警单元。由于每个雕刻机需要雕刻的实木表皮数目不同，而同一批次实木表皮加工的时间是固定的，通过调整各个雕刻机的主轴转速来控制雕刻机的雕刻速率，在最大程度的降低能耗、故障率的同时保证雕刻精度。同时，由于雕刻机在高强度运行工作中会出现故障损坏，所以要定时进行检测，且运行强度越强出现故障损坏的概率越高，要对运行强度强的雕刻机进行更加严密的监控。

机床数据采集单元采集三个机床各自的待雕刻实木表皮个数、内部工作温度、刀头完好度、主轴转速相对误差。

制造直纹的木板雕刻机待雕刻实木表皮个数为N

设置参考值Z，若N

需要说明的是，机床的内部工作温度越高，会导致机床的机床零部件变形甚至损坏，致使机床精度变差；刀头完好度的公式为(|刀头实际长度-原刀头长度|/原刀头长度)*100％，刀头越完好，机床精度越高；主轴转速相对误差；主轴转速相对误差公式为(|实际转速-额定转速|/额定转速)*100％，相对误差越小，机床精度越高。

将收集到的数据传递到机床数据处理单元，根据公式

设定参考值H

将E

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，但也可能表示的是一种“和/或”的关系，具体可参考前后文进行理解。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c，或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。