(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010200445.X (22)申请日 2020.03.20
(71)申请人 中国海洋大学
地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路
238号
申请人 青岛杰瑞工控技术有限公司
(72)发明人 魏立明 魏志强 王宁 朱波
杜兴刚 黄鹰 孙佳隆 崔维贤 谢敬玲 乔心宏 朱广文 (74)专利代理机构 青岛华慧泽专利代理事务所
(普通合伙) 37247
代理人 付秀颖(51)Int.Cl.
G06Q 30/00(2012.01)G06K 9/00(2006.01)
G06K 9/34(2006.01)G06K 9/46(2006.01)G06K 9/62(2006.01)G06N 3/08(2006.01)G06F 16/51(2019.01)H04N 5/232(2006.01)
(54)发明名称
本发明公开了一种发动机信息追溯装置，包
括底座，底座左、右两侧设有结构相同、
位置对称的左追踪结构和右追踪结构，左追踪结构包括左支架和左视角度相机，左支架中下部同一水平位置上、三个侧面各设有一个底部光源，中上部同一水平位置上、三个侧面上也各设有一个中部光源，左视角度相机位于同一侧面的两个光源之间；左支架顶部内侧壁上设有一个顶部光源；左追踪结
构或右追踪结构顶部设有摇臂，摇臂上设有顶部相机；左追踪结构和右追踪结构之间设有板链线，板链线一侧或两侧上分别设有扫描器和传感器；扫描器、传感器、左视角度相机和顶部相机均与CPU连接。其优点在于，提高现有技术作业效率，
实现发动机信息快速追溯。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页
CN 111461740 A 2020.07.28
C N 111461740
A
1.一种发动机信息追溯装置，其特征在于，包括底座，所述底座左、右两侧设有结构相同、位置对称的左追踪结构和右追踪结构，所述左追踪结构包括左支架和安装在左支架上的左视角度相机，所述左支架中下部同一水平位置上、三个侧面各设有一个底部光源，中上部同一水平位置上、三个侧面上也各设有一个中部光源，所述左视角度相机位于同一侧面的两个光源之间；所述左支架顶部内侧壁上设有一个顶部光源；所述左追踪结构或右追踪结构顶部设有摇臂，所述摇臂上设有顶部相机；所述左追踪结构和右追踪结构之间设有板链线，所述板链线一侧或两侧上分别设有扫描器和传感器；所述扫描
器、传感器、左视角度相机和顶部相机均与CPU连接。
2.根据权利要求1所述的一种发动机信息追溯装置，其特征在于，所述左支架为梯形结构。
3.根据权利要求1所述的一种发动机信息追溯装置，其特征在于，所述摇臂包括转动轴和与转动轴垂直安装的固定轴，两者之间设有支撑板。
4.根据权利要求1所述的一种发动机信息追溯装置，其特征在于，所述传感器和扫码器距离板链线30cm；传感器至少三个，其之间的间距为2.5m，扫描器至少两个，所述传感器和扫描器上设有保护罩。
5.根据权利要求1所述的一种发动机信息追溯系统，其特征在于，包括订单号和编号的自动录入、图像采集、附件盒识别、信息查询和自动上传；其操作步骤包括：S1.传感器检测到发动机是否到位，到位后两台扫码器同时扫描不同位置的发动机托盘上的条码，并将其自动录入系统，没有到位进行补码； S2.建立文件夹，准备拍照，发动机到位后左追踪结构和右追踪结构上的光源开启，左视角度相机、右视角度相机和顶部相机配合按发动机移动位置依次拍照，采集发动机各个面的图像，并存储照片；
S3.检测附件盒数是否正确，正确时存储检测结果，不正确时进行人工处理。
6.根据权利要求5所述的一种发动机信息追溯系统，其特征在于，步骤S3中附件盒数的检测包括：
S31.根据不同类型的发动机，对装有附件盒的标准发动机图片进行采集，每种型号的发动机图片采集10幅，对标准发动机图片上的附件盒进行手动框选，采用二值图像表示附件盒的形状特征，对边缘检测后的二值图像进行膨胀处理；给定一个边缘检测后的二值图像A，其中边缘点为1，否则为0，结构元素为B，当结构元素B的原点移到图像点(x,y)处时，记作B xy，图像膨胀运算结果为
同时对框选的区域进行HSV颜特征提取，指定彩角H，通过改变颜的饱和度S、亮度V的值来得到需要的颜，对颜特征与形状特征进行加权融合处理，作为输入到神经网络训练的特征向量参数；
S32.选用弹性BP神经网络进行训练，生成附件盒识别的神经网络系统，其模型为，
其中，n为训练次数；为第n次训练时，第k个中间层神经元的输入；a(n)为陡峭因
子，其决定了函数的陡峭程度；b(n)为映射区间因子，决定了输出区间的范围，同时根据最速下降法对激励函数的参数进行修正；在n次训练后，该神经元的输出为
误差对于第k个中间层神经元激励函数中陡峭因子a(n)的偏导数为：
其权值修正的迭代过程表示为：
X K+1＝X k-ΔX k Sign(Δf(X k))
其中X k是神经元的权值，系统把采集的图像输入神经网络系统中进行附件盒识别，实现发动机附件盒的快速识别。
7.根据权利要求5所述的一种发动机信息追溯系统，其特征在于，信息查询功能可以输入发动机的订货号或编号进行搜索发动机各个面的图像存储信息，并查看各个面的图像，确认发动机外观、零部件及附件盒信息。
8.根据权利要求5所述的一种发动机信息追溯系统，其特征在于，S1中采用双固定式扫码器扫码，可以
检测不同型号、不同摆放位置的发动机条码信息，检测距离范围20cm-70cm。
9.根据权利要求5所述的一种发动机信息追溯系统，其特征在于，步骤S2中，当发动机依次经过三个拍照工位，左视角度相机和右视角度相机自动依次拍摄发动机的正面、左右侧面和顶部、背面，实现发动机各个面图像信息采集。
一种发动机信息追溯装置及追溯系统
技术领域
[0001]本申请属于发动机检测机械生产制造领域，具体为一种发动机信息追溯装置及追溯系统。
背景技术
[0002]随着各种工业技术的发展，工业已进入自动化和信息化时代，产品信息追溯在工业中扮演着越来越重要的角。一个基于视觉检测技术信息追溯是生产企业生产的一个重要环节。一个好的信息追溯装置不仅可以保证产品的质量，还可以提高客户的信任度。当出厂的发动机出现异常情况时，为了更快速、更小范围的锁定问题出现的产品批次或范围，以降低产品品质风险和损失，快速到问题的根本原因，实施纠正和预防措施，需要我们用更精准的方式来实施产品的可追溯性。过去粗糙的产品追溯方式很难追溯到单个产品，并且追溯时需要花费大量的时间。
发明内容
[0003]为克服上述问题，本申请提供一种快速、便捷的自动追溯装置及追溯系统，降低产品品质风险和损失。其技术方案为：
[0004]一种发动机信息追溯装置，包括底座，所述底座左、右两侧设有结构相同、位置对称的左追踪结构和右追踪结构，所述左追踪结构包括左支架和安装在左支架上的左视角度相机，所述左支架中下部同一水平位置上、三个侧面各设有一个底部光源，中上部同一水平位置上、三个侧面上也各设有一个中部光源，所述左视角度相机位于同一侧面的两个光源之间；所述左支架顶部内侧壁上设有一个顶部光源；所述左追踪结构或右追踪结构顶部设有摇臂，所述摇臂上设有顶部相机；所述左追踪结构和右追踪结构之间设有板链线，所述板链线一侧或两侧上分别设有扫描器和传感器；所述扫描器、传感器、左视角度相机和顶部相机均与CPU连接。
[0005]进一步的，所述左支架为梯形结构。
[0006]进一步的，所述摇臂包括转动轴和与转动轴垂直安装的固定轴，两者之间设有支撑板。
[0007]进一步的，所述传感器和扫码器距离板链线30cm；传感器至少三个，其之间的间距为2.5m，扫描器至少两个，所述传感器和扫描器上设有保护罩。
[0008]一种发动机信息追溯系统，包括订单号和编号的自动录入、图像采集、附件盒识别、信息查询和自动上传；其操作步骤包括：
[0009]S1.传感器检测到发动机是否到位，到位后两台扫码器同时扫描不同位置的发动机托盘上的条码，并将其自动录入系统，没有到位进行补码；
[0010]S2.建立文件夹，准备拍照，发动机到位后左追踪结构和右追踪结构上的光源开启，相机依次拍照，采集发动机各个面的图像，并存储照片；
[0011]S3.检测附件盒数是否正确，正确时存储检测结果，不正确时进行人工处理；
[0012]进一步的，步骤S3中附件盒数的检测包括：
[0013]S31.根据不同类型的发动机，对装有附件盒的标准发动机图片进行采集，每种型号的发动机图片采集10幅，对标准发动机图片上的附件盒进行手动框选，采用二值图像表示附件盒的形状特征，对边缘检测后的二值图像进行膨胀处理；给定一个边缘检测后的二值图像A，其中边缘点为1，否则为0，结构元素为B，当结构元素B的原点移到图像点(x,y)处时，记作B xy，图像膨胀运算结果为
[0014]
[0015]同时对框选的区域进行HSV颜特征提取，指定彩角H，通过改变颜的饱和度S、亮度V的值来得到需要的颜，对颜特征与形状特征进行加权融合处理，作为输入到神经网络训练的特征向量参数；
[0016]S32.选用弹性BP神经网络进行训练，生成附件盒识别的神经网络系统，其模型为，
[0017]
[0018]其中，n为训练次数；为第n次训练时，第k个中间层神经元的输入；a(n)为陡峭因子，其决定了函数的陡峭程度；b(n)为映射区间因子，决定了输出区间的范围，同时根据最速下降法对激励函数的参数进行修正；在n次训练后，该神经元的输出为
[0019]
[0020]误差对于第k个中间层神经元激励函数中陡峭因子a(n)的偏导数为：
[0021]
[0022]其权值修正的迭代过程表示为：
[0023]X K+1＝X k-ΔX k Sign(Δf(X k))
[0024]其中X k是神经元的权值，系统把采集的图像输入神经网络系统中进行附件盒识别，实现发动机附件盒的快速识别。
[0025]进一步的，信息查询功能可以输入发动机的订货号或编号进行搜索发动机各个面的图像存储信息，并查看各个面的图像，确认发动机外观、零部件及附件盒信息。
[0026]进一步的，S1中采用双固定式扫码器扫码，可以检测不同型号、不同摆放位置的发动机条码信息，检测距离范围20cm-70cm。
[0027]进一步的，步骤S2中，当发动机依次经过三个拍照工位，相机自动依次拍摄发动机的正面、左右侧面和顶部、背面，实现发动机各个面图像信息采集。
[0028]有益效果
[0029]各方位依次拍照，信息自动录入，降低工作成本，提高生产效率，且附件盒数量自动识别，实现发动机信息快速追溯。
[0030]工作原理
[0031]当最近的传感器检测到发动机后，两台扫码器扫描发动机条码，并以扫码时间、条码上的订货号和发动机编号命名自动生成文件夹；当第二个传感器检测到发动机到第一个拍照位置时，正面拍照相机拍照，分别将照片命名并存入以该发动机编号命名的文件夹内；
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