一种手表密封胶圈缺陷检测系统、方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及缺陷检测领域，特别涉及一种手表密封胶圈缺陷检测系统、方法及装置。

背景技术

随着3C电子产品、新能源汽车零部件的快速迭代，产品的外观检测需求也日益增多，传统的密集人工检测难以满足产量要求，同时在高压、长时间的作业环境下人工检测很难保证产品缺陷检测的准确率，迫切需要自动化的外观检测设备来取代人工检测。而目前自动化检测设备上的常规检测方法泛化性较差，一旦产品迭代后出现新的缺陷特征，就需要增加新的方法程序甚至重写方法，鲁棒性较差。

本申请涉及手表密封胶圈检测，密封圈由于受到检测面积小、缺陷类别易混淆，当前需要开发出一套兼容多产品、多缺陷的外观检测方法，用于手表密封胶圈缺陷检测。

发明内容

本申请实施例提供了一种手表密封胶圈缺陷检测系统、方法及装置，解决手表密封胶圈检测受到检测面积小、缺陷类别易混淆的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种手表密封胶圈缺陷检测系统，所述系统包括图像采集装置、光照调整单元和多源传感器组分别与所述处理终端通信相连；

所述图像采集装置设有高分辨率相机，用于捕捉手表密封胶圈图像并发送至所述处理终端；

所述多源传感器组包括热成像传感器、超声波传感器和激光传感器，用于生成多源采集信息并发送至所述处理终端，其中，所述多源采集信息在同一坐标系下对齐采集得到；

所述光照调整单元还分别与所述图像采集装置和所述多源传感器组相连，用于调整所述图像采集装置和所述多源传感器组的光照条件；

所述处理终端结合所述手表密封胶圈图像和所述多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。

可选的，所述多源传感器组还包括温度传感器，所述温度传感器用于监测所述手表密封胶圈的温度并将温度数据发送至所述处理终端；

所述处理终端还用于监测到所述温度数据异常时调取所述图像采集装置对所述手表密封胶圈再次采集，还用于根据再次采集的图像判断所述手表密封胶圈是否发生变形。

可选的，所述光照调整单元还用于根据所述手表密封胶圈的透明度调节所述图像采集装置和所述多源传感器组的光照条件。

可选的，所述图像采集装置还用于检测所述手表密封胶圈的微小缺陷类型并发送至所述处理终端；

所述热像传感器还用于测量所述手表密封胶圈的表面温度分布并发送至所述处理终端；所述处理终端还用于根据所述表面温度分布进一步判断所述手表密封胶圈的微小缺陷类型；

所述超声波传感器还用于通过测量声波的传播时间来检测所述手表密封胶圈内部是否存在异物并将测量结果发送至所述处理终端；所述处理终端还用于根据所述测量结果进一步判断所述手表密封胶圈的微小缺陷类型；

所述激光传感器还用于测量所述手表密封胶圈表面的高程和形状得到所述手表密封胶圈的深度信息并发送至所述处理终端；所述处理终端还用于根据所述深度信息进一步判断所述手表密封胶圈的微小缺陷类型。

可选的，所述手表密封胶圈的微小缺陷类型包括气泡、杂质、毛丝、废料残留和褶皱。

另一方面，提供了一种手表密封胶圈缺陷检测方法，所述方法适用于上述所述的手表密封胶圈缺陷检测系统，所述方法包括：

通过图像采集装置获取所述手表密封胶圈图像；

通过所述多源传感器组获取各个传感器数据得到所述多源采集信息；

通过所述光照调整单元调整所述图像采集装置和所述多源传感器组的光照条件；

结合所述手表密封胶圈图像和所述多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。

可选的，所述通过所述多源传感器组获取各个传感器数据得到所述多源采集信息，包括：

通过所述热像传感器的测量获取所述手表密封胶圈的表面温度分布并生成热图；

通过所述超声波传感器测量声波的传播时间检测所述手表密封胶圈内部是否存在异物并得到测量结果；

通过所述激光传感器测量所述手表密封胶圈表面的高程和形状得到所述手表密封胶圈的深度信息；

根据所述手表密封胶圈的表面温度分布、异物测量结果和深度信息得到所述多源采集信息。

可选的，所述结合所述手表密封胶圈图像和所述多源采集信息进行图像分析和缺陷识别，包括：

获取所述手表密封胶圈图像得到初始缺陷结果；

通过所述热图分析出是否存在气泡、杂质、毛丝、废料残留中的至少一种缺陷类型；

通过所述超声波传感器获取的所述手表密封胶圈表面的密度和形状信息得到的检测结果，进一步比对所述初始缺陷结果区分气泡缺陷类型和其他缺陷类型；

通过所述激光传感器获取的所述手表密封胶圈的深度信息得到缺陷的反射和散射情况，进一步比对所述初始缺陷结果区分杂质、毛丝和废料残留缺陷类型。

另一方面，提供了一种手表密封胶圈缺陷检测装置，所述装置适用于上述所述的手表密封胶圈缺陷检测系统，所述装置包括：

图像采集模块，用于通过图像采集装置获取所述手表密封胶圈图像；

多源采集模块，用于通过所述多源传感器组获取各个传感器数据得到所述多源采集信息；

光照调整模块，用于通过所述光照调整单元调整所述图像采集装置和所述多源传感器组的光照条件；

缺陷分析模块，用于结合所述手表密封胶圈图像和所述多源采集信息进行图像分析和缺陷识别

另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如上述方面所述的手表密封胶圈缺陷检测方法。

另一方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述方面所述的手表密封胶圈缺陷检测方法。

本申请提供的一种手表密封胶圈缺陷检测系统至少带来如下技术效果。

本申请实施例中，提供了一种手表密封胶圈缺陷检测系统，包括图像采集装置、光照调整单元和多源传感器组分别与处理终端通信相连；其中，图像采集装置使用高分辨率相机进行图像采集，确保设备能够捕捉手表密封胶圈上微小缺陷的细节，提供清晰、高质量的图像以供后续处理；多源传感器整合多种传感器以获取更全面的缺陷信息，此外还协调传感器数据，使其能够在同一坐标系下对齐，方便后续数据融合；光照调整单元设计智能光照调整功能，能够根据实际工作环境自动调整光照条件，确保在不同光照条件下获得适当照明以提高图像质量；在处理终端上进行实时数据处理和分析，减少对云端计算的依赖，提高系统的实时性。

在其余实施例中，考虑使用热成像传感器、超声波传感器和激光传感器会给手表密封胶圈温度带来影响导致热化形变，多源传感器组还包括温度传感器，结合了手表密封胶圈易热化的特点，进一步提高了图像采集时的精准性。

在其余实施例中，考虑光照会对检测结果带来影响，光照调整单元还用于根据手表密封胶圈的透明度调节图像采集装置和多源传感器组的光照条件，选择适当的光照条件以确保图像清晰度。

在其余实施例中，进一步公开了多源传感器组采集数据的过程，以及处理终端结合手表密封胶圈图像和多源采集信息进行图像分析和缺陷识别的过程。多源传感器组在本申请实施例中包括热像传感器、超声波传感器和激光传感器，分别采集手表密封胶圈表面的温度分布、声波传播时间、以及密封胶圈深度信息来推断微小缺陷类型，对于三类传感器的选择是基于是否全面性采集与是否能便捷实现数据融合的角度确定的，对于温度分布信息可以得到表面存在缺陷，但范围较广确定具体的缺陷类型还是不确定的，进而根据声波传播时间可以判断是气泡还是有物质介质进行传播，在一种情况中可以根据介质密度推测出是哪类介质，如还不够精准，则还可以通过密封胶圈的深度信息进一步判断。相较于相关技术中采用超高算力的图像识别技术而言，本申请减少对处理终端的算力依赖，即减少了开发与运维成本，并通过采用合适的多源传感器组实现对手表密封胶圈的信息采集，多个传感器之间也能够实现较好的数据融合，减少处理终端压力并提高缺陷检测的准确性。

附图说明

图1示出了本申请一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测方法的流程图；

图2示出了本申请另一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测方法的流程图；

图3示出了本申请一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请一示例性实施例提供了一种手表密封胶圈缺陷检测系统，该系统包括图像采集装置、光照调整单元和多源传感器组分别与处理终端通信相连。可选的，通信网络可以是有线网络也可以是无线网络，且该通信网络可以是局域网、城域网以及广域网中的至少一种。

图像采集装置设有高分辨率相机，用于捕捉手表密封胶圈图像并发送至处理终端。使用高分辨率相机或其他专用设备进行图像采集，确保设备能够捕捉手表密封胶圈上微小缺陷的细节，提供清晰、高质量的图像以供后续处理。

多源传感器组包括热成像传感器、超声波传感器和激光传感器，用于生成多源采集信息并发送至处理终端，其中，多源采集信息在同一坐标系下对齐采集得到。多源传感器整合多种传感器，例如热成像、超声波等，以获取更全面的缺陷信息，此外还协调传感器数据，使其能够在同一坐标系下对齐，方便后续数据融合。

光照调整单元还分别与图像采集装置和多源传感器组相连，用于调整图像采集装置和多源传感器组的光照条件。设计智能光照调整功能，能够根据实际工作环境自动调整光照条件，确保在不同光照条件下获得适当照明以提高图像质量。可选的，还可以包括光学滤镜或其他调节装置。

处理终端结合手表密封胶圈图像和多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。在一种可能的实施方式中，结合深度学习技术和图像处理算法进行图像分析和缺陷识别。深度学习用于高级特征提取，可以使用卷积神经网络(CNN)等模型。图像处理算法用于提取更底层的特征，例如边缘检测、形状分析等。

可选的，手表密封胶圈的微小缺陷类型包括气泡、杂质、毛丝、废料残留和褶皱。

进一步的，图像采集装置还用于检测手表密封胶圈的微小缺陷类型并发送至处理终端；热像传感器还用于测量手表密封胶圈的表面温度分布并发送至处理终端；处理终端还用于根据表面温度分布进一步判断手表密封胶圈的微小缺陷类型；超声波传感器还用于通过测量声波的传播时间来检测手表密封胶圈内部是否存在异物并将测量结果发送至处理终端；处理终端还用于根据测量结果进一步判断手表密封胶圈的微小缺陷类型；激光传感器还用于测量手表密封胶圈表面的高程和形状得到手表密封胶圈的深度信息并发送至处理终端；处理终端还用于根据深度信息进一步判断手表密封胶圈的微小缺陷类型。

综上，本申请实施例提供了一种手表密封胶圈缺陷检测系统，包括图像采集装置、光照调整单元和多源传感器组分别与处理终端通信相连；其中，图像采集装置使用高分辨率相机进行图像采集，确保设备能够捕捉手表密封胶圈上微小缺陷的细节，提供清晰、高质量的图像以供后续处理；多源传感器整合多种传感器以获取更全面的缺陷信息，此外还协调传感器数据，使其能够在同一坐标系下对齐，方便后续数据融合；光照调整单元设计智能光照调整功能，能够根据实际工作环境自动调整光照条件，确保在不同光照条件下获得适当照明以提高图像质量；在处理终端上进行实时数据处理和分析，减少对云端计算的依赖，提高系统的实时性。

进一步的，考虑使用热成像传感器、超声波传感器和激光传感器会给手表密封胶圈温度带来影响导致热化形变，多源传感器组还包括温度传感器，温度传感器用于监测、手表密封胶圈的温度并将温度数据发送至处理终端。

则处理终端还用于监测到温度数据异常时调取图像采集装置对手表密封胶圈再次采集，还用于根据再次采集的图像判断手表密封胶圈是否发生变形。

进一步的，考虑光照会对检测结果带来影响，光照调整单元还用于根据手表密封胶圈的透明度调节图像采集装置和多源传感器组的光照条件。

在一个示例中，强烈的光照可能导致反射和阴影，对图像分析产生干扰。可以通过智能光照调整组件调整光源方向和强度，减少反射和阴影的影响。

在另一个示例中，密封圈材质是透明的，光的透明度可能影响图像的质量。在设计系统时，选择适当的光照条件以确保图像清晰度。

为了方便表述，下述各个实施例以手表密封胶圈缺陷检测方法由处理终端执行为例进行说明。

请参考图1，其示出了本申请一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测方法的流程图。该方法包括：

步骤101，通过图像采集装置获取手表密封胶圈图像。

在本申请实施例中，选择合适的图像采集设备作为图像采集装置可以提高图像分辨率，如选择适用于手表密封胶圈检测的图像采集设备，这可以是高分辨率的相机或专业的图像传感器。

进一步的，将选择的图像采集设备安装在合适的位置，以便能够清晰地捕捉手表密封胶圈的图像，确保设备的安装位置和角度能够满足检测需求，得到手表密封胶圈图像。

在实际应用中，还需要根据具体的生产环境和检测要求进行定制化的调整。

步骤102，通过多源传感器组获取各个传感器数据得到多源采集信息。

对于手表密封胶圈缺陷检测场景而言，选择的多源传感器可能包括视觉传感器(相机)、热成像传感器、超声波传感器、激光传感器等。每种传感器提供不同类型的数据，可用于处理终端处的综合分析。

在一种可能的实施方式中，将选择的传感器布置在需要监测的区域，并确保它们能够有效地捕捉目标信息，合理的布局和安装有助于获取全面的数据。

进一步的，启动各个传感器，开始采集数据。其中，需要确保各个传感器的数据在时间上是同步的，如为每个数据点标记准确的时间戳，有助于后续的数据对齐和融合。

在多源数据融合之前，针对每个传感器的数据进行必要的预处理，包括噪声滤除、数据校准、坐标转换等，确保传感器数据的质量和一致性。

最终将各个传感器的数据融合在一起，形成多源采集信息。可选的，数据融合可以使用各种技术，如传感器融合算法、滤波器或深度学习模型。

对于处理终端而言，从融合的数据中提取目标信息并进行分析。可选的，将多源采集信息进行可视化，以便进行人工判断。

需要说明的是，多源传感器系统的设计需要考虑到传感器之间的互相影响以及不同传感器之间数据的融合方式。由此，本申请实施例中，采用的热成像传感器、超声波传感器、激光传感器在校准后通过简单转换是可以实现融合的，减少终端的运算压力。

步骤103，通过光照调整单元调整图像采集装置和多源传感器组的光照条件。

光照调整单元设计智能光照调整功能，能够根据实际工作环境自动调整光照条件，确保在不同光照条件下获得适当照明以提高图像质量。

在一种可能的实施方式中，图像采集装置中，根据场景的光照条件自动调整相机的曝光时间、光圈和增益等参数，以确保图像在不同光照条件下均保持适当的亮度和对比度。在多源传感器组中，可以通过控制灯光的亮度和色温来调整整个场景的光照条件。根据环境光照的变化，可以动态调整灯光的强度，以提供一致的光照效果。

此外，还可以在图像采集装置上使用光学滤镜，如可变中性密度滤镜，可以调整通过的光量，从而实现对曝光的控制。

此外，还可以使用深度学习方法来实时监测场景的光照条件，并根据监测结果调整图像处理参数，以保持图像的质量。

步骤104，结合手表密封胶圈图像和多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。

对于处理终端而言，结合手表密封胶圈图像和多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。如根据手表密封胶圈图像确定出若干种可能的缺陷类型，但存在不确定性，则通过多源采集信息来进一步确认。

本申请实施例中，提供了一种手表密封胶圈缺陷检测方法，通过图像采集装置的高分辨率相机进行图像采集，确保设备能够捕捉手表密封胶圈上微小缺陷的细节，提供清晰、高质量的图像以供后续处理；通过多源传感器整合多种传感器以获取更全面的缺陷信息，此外还协调传感器数据，使其能够在同一坐标系下对齐，方便后续数据融合；通过光照调整单元设计智能光照调整功能，能够根据实际工作环境自动调整光照条件，确保在不同光照条件下获得适当照明以提高图像质量；通过处理终端上进行实时数据处理和分析，减少对云端计算的依赖，提高系统的实时性。

请参考图2，其示出了本申请另一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测方法的流程图。该方法包括：

步骤201，通过图像采集装置获取手表密封胶圈图像。

请参考步骤101说明，本申请实施例在此不再赘述。

步骤202，通过热像传感器的测量获取手表密封胶圈的表面温度分布并生成热图。

在一种可能的实施方式中，将热像传感器安装在适当的位置以便捕捉手表密封胶圈的表面温度，进一步使用热像传感器采集手表密封胶圈表面的温度数据，将温度数据转换成图像，生成热图。

步骤203，通过超声波传感器测量声波的传播时间检测手表密封胶圈内部是否存在异物并得到测量结果。

在一种可能的实施方式中，将超声波传感器定位在适当的位置以测量声波的传播时间，进一步使用超声波传感器采集声波的传播时间，由于异物可能导致声波传播时间的变化，则根据声波的传播时间判断手表密封胶圈内部是否存在异物。

步骤204，通过激光传感器测量手表密封胶圈表面的高程和形状得到手表密封胶圈的深度信息。

在一种可能的实施方式中，安装激光传感器使其能够扫描手表密封胶圈表面，使用激光传感器采集手表密封胶圈表面的高程和形状信息，根据激光传感器采集的数据计算手表密封胶圈的深度信息，以了解表面的凹凸情况。

需要说明的是，步骤202、步骤203和步骤204可以并行执行或顺序执行，对此不做限定。

步骤205，根据手表密封胶圈的表面温度分布、异物测量结果和深度信息得到多源采集信息。

将来自不同传感器的数据进行融合，在一种可能的实施方式中，将温度分布、异物检测结果和深度信息在同一坐标系下对齐，确保它们可以相互验证。

进一步的，将融合后的数据整合成一个多源采集信息，该信息包含了热图、异物检测结果和深度信息。

步骤206，通过光照调整单元调整图像采集装置和多源传感器组的光照条件。

请参考步骤103说明，本申请实施例在此不再赘述。

需要说明的是，步骤206可以与步骤202、步骤203和步骤204并行执行，或执行于步骤201之前，对此不做限定。

步骤207，获取手表密封胶圈图像得到初始缺陷结果。

在一种可能的实施方式中，使用高分辨率相机或图像采集装置对手表密封胶圈进行拍摄，获取图像数据。可以使用计算机视觉技术对图像进行分析，提取特征并检测初始缺陷结果。

步骤208，通过热图分析出是否存在气泡、杂质、毛丝、废料残留中的至少一种缺陷类型。

在一种可能的实施方式中，通过热像传感器获取手表密封胶圈的表面温度分布，生成热图。利用图像处理算法，分析热图中的温度分布特征，从而判断是否存在气泡、杂质等缺陷。例如，可以设置阈值，超过阈值的区域可能表示存在缺陷。

步骤209，通过超声波传感器获取的手表密封胶圈表面的密度和形状信息得到的检测结果，进一步比对初始缺陷结果区分气泡缺陷类型和其他缺陷类型。

在一种可能的实施方式中，因为不同类型的缺陷可能导致声波传播时间的不同，通过超声波传感器测量声波的传播时间，得到手表密封胶圈内部是否存在异物的信息，用于进一步区分气泡缺陷类型和其他缺陷类型。

步骤210，通过激光传感器获取的手表密封胶圈的深度信息得到缺陷的反射和散射情况，进一步比对初始缺陷结果区分杂质、毛丝和废料残留缺陷类型。

使用激光传感器测量手表密封胶圈表面的高程和形状，得到深度信息。由于不同的缺陷可能导致表面形状的不同，则反射和散射情况通过分析深度信息，可以区分不同的缺陷类型，例如杂质、毛丝和废料残留。

在本申请实施例中，进一步公开了多源传感器组采集数据的过程(即步骤202至步骤204)，以及处理终端结合手表密封胶圈图像和多源采集信息进行图像分析和缺陷识别的过程(步骤207至步骤210)。多源传感器组在本申请实施例中包括热像传感器、超声波传感器和激光传感器，分别采集手表密封胶圈表面的温度分布、声波传播时间、以及密封胶圈深度信息来推断微小缺陷类型，对于三类传感器的选择是基于是否全面性采集与是否能便捷实现数据融合的角度确定的，对于温度分布信息可以得到表面存在缺陷，但范围较广确定具体的缺陷类型还是不确定的，进而根据声波传播时间可以判断是气泡还是有物质介质进行传播，在一种情况中可以根据介质密度推测出是哪类介质，如还不够精准，则还可以通过密封胶圈的深度信息进一步判断。相较于相关技术中采用超高算力的图像识别技术而言，本申请减少对处理终端的算力依赖，即减少了开发与运维成本，并通过采用合适的多源传感器组实现对手表密封胶圈的信息采集，多个传感器之间也能够实现较好的数据融合，减少处理终端压力并提高缺陷检测的准确性。

请参考图3，其示出了本申请一示例性实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测装置的结构框图，所述装置包括：

图像采集模块301，用于通过图像采集装置获取所述手表密封胶圈图像；

多源采集模块302，用于通过所述多源传感器组获取各个传感器数据得到所述多源采集信息；

光照调整模块303，用于通过所述光照调整单元调整所述图像采集装置和所述多源传感器组的光照条件；

缺陷分析模块304，用于结合所述手表密封胶圈图像和所述多源采集信息进行图像分析和缺陷识别。

可选的，所述多源采集模块302，包括：

第一采集单元，用于通过所述热像传感器的测量获取所述手表密封胶圈的表面温度分布并生成热图；

第二采集单元，用于通过所述超声波传感器测量声波的传播时间检测所述手表密封胶圈内部是否存在异物并得到测量结果；

第三采集单元，用于通过所述激光传感器测量所述手表密封胶圈表面的高程和形状得到所述手表密封胶圈的深度信息；

第四采集单元，用于根据所述手表密封胶圈的表面温度分布、异物测量结果和深度信息得到所述多源采集信息。

可选的，所述缺陷分析模块304，包括：

第一分析单元，用于获取所述手表密封胶圈图像得到初始缺陷结果；

第二分析单元，用于通过所述热图分析出是否存在气泡、杂质、毛丝、废料残留中的至少一种缺陷类型；

第三分析单元，用于通过所述超声波传感器获取的所述手表密封胶圈表面的密度和形状信息得到的检测结果，进一步比对所述初始缺陷结果区分气泡缺陷类型和其他缺陷类型；

第四分析单元，用于通过所述激光传感器获取的所述手表密封胶圈的深度信息得到缺陷的反射和散射情况，进一步比对所述初始缺陷结果区分杂质、毛丝和废料残留缺陷类型。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述各个实施例提供的手表密封胶圈缺陷检测方法。

可选地，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、固态硬盘(SSD，Solid State Drives)或光盘等。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体(ReRAM,Resistance RandomAccess Memory)和动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。