一种工业物联网数据的处理方法和系统

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种工业物联网数据的处理方法和系统。

背景技术

工业物联网是将具有感知、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。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

随着工业的发展，物联网技术逐渐也逐渐体现了它的作用。在当前的薄板件或者薄膜生产过程中，其厚度需要进行严格控制，其一般是将设备调整好之后，通过人工对生产好的产品进行抽检，以保证产品质量。

但是，人工抽检能够检测的产品数量太少，因此还是容易存在批量的质量问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种工业物联网数据的处理方法，旨在解决背景技术中第三部分中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种工业物联网数据的处理方法，所述方法包括：

获取光照采集数据以及产品数据，所述光照采集数据包括入射光照强度信息和接收光照强度信息；

根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像；

根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，并生成理论透射图像；

根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像。

优选的，所述入射光照强度信息和接收光照强度信息获取的步骤包括：

垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，得到入射光照强度信息；

接收穿透检测产品的光线，并记录接收到的光线的强度，得到接收光照强度信息。

优选的，所述根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像的步骤，具体包括：

根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图；

按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，得到产品网格图；

根据入射光照强度信息和接收光照强度信息计算产品网格图中每一个网格内的实际透射率；

将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像。

优选的，所述根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像的步骤，具体包括：

根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的透射率差值；

根据透射率差值和产品数据计算各点位的厚度误差；

将各点位的厚度误差记录在实际透射图像中，得到误差分布图像。

优选的，所述检测光线为线光源产生的。

优选的，所述误差分布图像中，对厚度误差超过预设值的点位进行标记。

优选的，所述得到误差分布图像的步骤之后还包括，对标记数量进行统计，当标记数量超过预设值时，发出警报。

本发明实施例的另一目的在于提供一种工业物联网数据的处理系统，所述系统包括：

信息获取模块，用于获取光照采集数据以及产品数据，所述光照采集数据包括入射光照强度信息和接收光照强度信息；

第一图像生成模块，用于根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像；

第二图像生成模块，用于根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，并生成理论透射图像；

误差分布图像生成模块，用于根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像。

优选的，所述信息获取模块包括：

入射光照信息获取单元，用于垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，得到入射光照强度信息；

接收光照信息获取单元，用于接收穿透检测产品的光线，并记录接收到的光线的强度，得到接收光照强度信息。

优选的，所述第一图像生成模块包括：

产品轮廓绘制单元，用于根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图；

网格图生成单元，用于按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，得到产品网格图；

数据计算单元，用于根据入射光照强度信息和接收光照强度信息计算产品网格图中每一个网格内的实际透射率；

实际透射图像生成单元，用于将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像。

本发明实施例提供的一种工业物联网数据的处理方法，通过对产品进行光照处理，从而根据光线穿过产品的之后的强度数据对产品进行连续检测，从而通过分析该强度数据生成连续的质检图像，以准确判断产品质量是否存在问题，并且能够方便的对坏点进行定位。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种工业物联网数据的处理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的获取光照采集数据以及产品数据的步骤的流程图；

图3为本发明实施例提供的根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率并生成实际透射图像的步骤的流程图；

图4为本发明实施例提供的根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差并标记在实际透射图像中得到误差分布图像的步骤的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种工业物联网数据的处理系统架构图；

图6为本发明实施例提供的信息获取模块的架构图；

图7为本发明实施例提供的第一图像生成模块的架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

随着工业的发展，物联网技术逐渐也逐渐体现了它的作用。在当前的薄板件或者薄膜生产过程中，其厚度需要进行严格控制，其一般是将设备调整好之后，通过人工对生产好的产品进行抽检，以保证产品质量。但是，人工抽检能够检测的产品数量太少，因此还是容易存在批量的质量问题。

在本发明中，通过对产品进行光照处理，从而根据光线穿过产品的之后的强度数据对产品进行连续检测，从而通过分析该强度数据生成连续的质检图像，以准确判断产品质量是否存在问题，并且能够方便的对坏点进行定位。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种工业物联网数据的处理方法的流程图，所述方法包括：

S100，获取光照采集数据以及产品数据，所述光照采集数据包括入射光照强度信息和接收光照强度信息。

在本步骤中，获取光照采集数据以及产品数据，对于产品而言，其在设计的时候，其尺寸信息就已经确定，例如，对于透明或者半透明的板材，其厚度的信息是已经确定的，并且对于均质的材料来说，其整体的透光率也是可以检测到的，因此在进行样品试制的时候，就可以对其进行检测，以确定该产品的各项数据，并通过光照对产品进行照射，并对通过产品的光线进行收集，从而对产品的质量进行判断。

S200，根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像。

在本步骤中，计算产品各处的实际透射率，入射光照强度信息即为在对产品进行检测时发出的光线的强度，其是通过固定的光源产生的，因此其照射强度是不便的，也是能够通过测量得到的，而接收光照强度信息是指检测光线穿透产品之后被接收，通过检测得到的光照强度，通过上述两组数据之间的损失率就可以计算得到产品各处的实际透射率，因此可以根据上述信息确定产品每个位置处的实际透射率，需要说明的是，对于均质的材料而言，其厚度越大，透射率就越低，因此根据上述实际透射率可以计算得到当前检测光线穿过的产品的厚度，最终生成实际透射图像，实际透射图像中记录了各点位的实际透射率。

S300，根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，并生成理论透射图像。

在本步骤中，计算产品各处的理论透射率，同样的由于产品的单位厚度的透射率是已知的，因此可以根据产品的厚度来计算当前产品理论上应该具有的透射率，根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，最终生成理论透射图像，理论透射图像记录了各点位的理论透射率。

S400，根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像。

在本步骤中，将实际透射图像和理论透射图像进行叠加处理，并将实际透射图像和理论透射图像中对应位置的实际透射率和理论透射率进行比较，从而获得每个点位的透射率误差值，根据透射率误差值以反推各点位的厚度误差，并将厚度误差标记在实际透射图像中，得到误差分布图像，还可以在误差分布图像中对厚度误差超过预设值的点位进行标记，并对标记数量进行统计，当标记数量超过预设值时，发出警报。

如图2所示，作为本发明的一个优选实施例，所述入射光照强度信息和接收光照强度信息获取的步骤包括：

S101，垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，得到入射光照强度信息。

S102，接收穿透检测产品的光线，并记录接收到的光线的强度，得到接收光照强度信息。

在本步骤中，垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，实际操作过程中，可以线光源，利用线光源产生检测光线，利用检测光线对产品进行垂直照射，并在产品远离光源的一侧对穿过产品的光线进行接收，在进行检测的过程中，保证在无光环境下进行，并且使用吸光材料，降低光线反射对检测结果造成的影响，进一步的，为了提高检测精度，可以根据产品的折光率调整接收光线的位置，使得透射光线能够垂直照射在接收光线的装置或者设备上。

如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像的步骤，具体包括：

S201，根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图。

在本步骤中，根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图，检测光线的照射范围应当大于产品的宽度，因此检测光线的一部分将会穿透产品，而另一部分则未经过产品，那么接收到的光线强度也就必然不同，根据接收光线的强度分布确定产品的分布位置，从而绘制出产品轮廓图。

S202，按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，得到产品网格图。

在本步骤中，按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，预设精度可以为1mm²，以1mm²为一个区域，从而对产品轮廓图进行区域划分，最终将会得到产品网格图；当然无论是提高精度还是降低精度都可以对区域划分的大小进行调节。

S203，根据入射光照强度信息和接收光照强度信息计算产品网格图中每一个网格内的实际透射率。

在本步骤中，在每个网格内区域，都会存在接收光照强度信息，那么根据检测光线的入射强度，以及该区域内的接收光照强度就能够计算处网格内的平均透射率，即为实际透射率。

S204，将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像。

在本步骤中，将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像，当然，还可以根据实际透射率的数值对网格进行上色，从而使得实际透射图像更加直观，能够直接看出质量缺陷的位置。

如图4所示，作为本发明的一个优选实施例，所述根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像的步骤，具体包括：

S401，根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的透射率差值。

在本步骤中，将实际透射图像中记录的实际透射率减去理论透射图像中理论透射率，从而得到每个点位的透射率差值。

S402，根据透射率差值和产品数据计算各点位的厚度误差。

S403，将各点位的厚度误差记录在实际透射图像中，得到误差分布图像。

在本步骤中，由于产品数据中记载了单位厚度的透光率，因此可以根据上述透射率差值来反推产品在各个位置的厚度，该厚度即为实际生产得到的产品与设计的产品的误差，最终以误差分布图像的形式进行展示，以方便质检人员查看。

如图5所示，为本发明提供的一种工业物联网数据的处理系统，所述系统包括：

信息获取模块100，用于获取光照采集数据以及产品数据，所述光照采集数据包括入射光照强度信息和接收光照强度信息。

在本系统中，信息获取模块100获取光照采集数据以及产品数据，对于产品而言，其在设计的时候，其尺寸信息就已经确定，例如，对于透明或者半透明的板材，其厚度的信息是已经确定的，并且对于均质的材料来说，其整体的透光率也是可以检测到的，因此在进行样品试制的时候，就可以对其进行检测，以确定该产品的各项数据，并通过光照对产品进行照射，并对通过产品的光线进行收集，从而对产品的质量进行判断。

第一图像生成模块200，用于根据光照采集数据中包含的入射光照强度信息和接收光照强度信息计算当前时刻产品各处的实际透射率，并生成实际透射图像。

在本系统中，第一图像生成模块200计算产品各处的实际透射率，入射光照强度信息即为在对产品进行检测时发出的光线的强度，其是通过固定的光源产生的，因此其照射强度是不便的，也是能够通过测量得到的，而接收光照强度信息是指检测光线穿透产品之后被接收，通过检测得到的光照强度，通过上述两组数据之间的损失率就可以计算得到产品各处的实际透射率，因此可以根据上述信息确定产品每个位置处的实际透射率。

第二图像生成模块300，用于根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，并生成理论透射图像。

在本系统中，第二图像生成模块300计算产品各处的理论透射率，同样的由于产品的单位厚度的透射率是已知的，因此可以根据产品的厚度来计算当前产品理论上应该具有的透射率，根据产品数据以及入射光照强度信息计算产品各处的理论透射率，最终生成理论透射图像，理论透射图像记录了各点位的理论透射率。

误差分布图像生成模块400，用于根据实际透射图像和理论透射图像计算各点位的厚度误差，并标记在实际透射图像中，得到误差分布图像。

在本系统中，误差分布图像生成模块400将实际透射图像和理论透射图像进行叠加处理，并将实际透射图像和理论透射图像中对应位置的实际透射率和理论透射率进行比较，从而获得每个点位的透射率误差值，根据透射率误差值以反推各点位的厚度误差，并将厚度误差标记在实际透射图像中，得到误差分布图像。

如图6所示，作为本发明的一个优选实施例，所述信息获取模块包括：

入射光照信息获取单元101，用于垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，得到入射光照强度信息。

接收光照信息获取单元102，用于接收穿透检测产品的光线，并记录接收到的光线的强度，得到接收光照强度信息。

在本模块中，垂直于产品向产品发射检测光线并记录检测光线的强度，实际操作过程中，可以线光源，利用线光源产生检测光线，利用检测光线对产品进行垂直照射，并在产品远离光源的一侧对穿过产品的光线进行接收，在进行检测的过程中，保证在无光环境下进行，并且使用吸光材料，降低光线反射对检测结果造成的影响，进一步的，为了提高检测精度，可以根据产品的折光率调整接收光线的位置，使得透射光线能够垂直照射在接收光线的装置或者设备上。

如图7所示，作为本发明的一个优选实施例，所述第一图像生成模块包括：

产品轮廓绘制单元201，用于根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图。

在本模块中，产品轮廓绘制单元201根据接收光照强度信息绘制产品轮廓图，检测光线的照射范围应当大于产品的宽度，因此检测光线的一部分将会穿透产品，而另一部分则未经过产品，那么接收到的光线强度也就必然不同，根据接收光线的强度分布确定产品的分布位置，从而绘制出产品轮廓图。

网格图生成单元202，用于按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，得到产品网格图。

在本模块中，网格图生成单元202按照预设的检测精度对产品轮廓图进行区域划分，预设精度可以为1mm²，以1mm²为一个区域，从而对产品轮廓图进行区域划分，最终将会得到产品网格图；当然无论是提高精度还是降低精度都可以对区域划分的大小进行调节。

数据计算单元203，用于根据入射光照强度信息和接收光照强度信息计算产品网格图中每一个网格内的实际透射率。

在本模块中，数据计算单元203根据检测光线的入射强度，以及该区域内的接收光照强度就能够计算处网格内的平均透射率，即为实际透射率。

实际透射图像生成单元204，用于将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像。

在本模块中，实际透射图像生成单元204将实际透射率记录在网格内，得到实际透射图像，当然，还可以根据实际透射率的数值对网格进行上色，从而使得实际透射图像更加直观，能够直接看出质量缺陷的位置。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。