[发明专利]一种碳纤维碳丝影像在线采集装置

说明书

本发明公开了一种碳纤维碳丝影像在线采集装置，包括线阵相机、以太网通信卡模块、ARM主控卡模块、图像采集卡模块；线阵相机与碳丝束做相对匀速运动，扫描拍摄碳丝束表面；图像采集卡模块，用于线阵相机对碳丝束扫描拍摄时可见光的采集与处理，得到碳丝图像数据；ARM主控卡模块，接收图像数据后传至以太网通信卡模块，接收以太网通信卡模块的指令；以太网通信卡模块，将ARM主控卡模块接收到的图像数据传送至服务器，将服务器下发的指令传回ARM主控卡模块；服务器进行碳丝图像数据的存储和碳丝缺陷检测。本发明在低功率装置下用硬件组合、嵌入的方式完成大面积碳丝束影像采集任务，能够快速实现碳纤维碳丝影像的自动化采集。

技术领域

本发明属于碳纤维检测技术领域，具体涉及一种碳纤维碳丝影像在线采集装置。

背景技术

碳纤维具有强度高、密度低、耐高温、耐腐蚀、电磁屏蔽等优良性能，现如今已成为复合材料中必不可少的增强材料，广泛应用于航空、航天、航海等领域。碳纤维作为航空、航天、航海“三航”制造领域的重要支撑材料，其材质的优劣性将直接影响生产产品的性能。比如未完全凝固的聚合物被表面残留的DMSO溶胀造成碳丝的粘连产生并丝，并丝会促使碳丝制品的拉伸强度存在强烈不稳定性，各个碳纤维单丝能承受的载荷不均，直接影响碳纤维制品质量。

传统的碳纤维检测方法主要依靠人工检测，工作量大、受主观经验影响较大、检测质量不稳定。因此，提出一种高精度、高效率、高自动化的碳丝缺陷在线检测方法是十分必要的。

近年来，深度学习技术在目标检测领域飞速发展，将其应用于众多工业场景进行产品缺陷检测，检测效果优良。因此，将深度学习技术应用于碳丝缺陷检测是有理可依的。深度学习技术依赖于大量的碳丝缺陷原始数据，由于碳丝制造现场环境复杂、机器体型大导致数据采集困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种碳纤维碳丝影像在线采集装置，在低功率装置下用硬件组合、嵌入的方式完成大面积碳丝束影像采集任务，可提高缺陷检测的精度、速度和智能化程度，具有体积小、功耗低、分辨率高、稳定性强等特点，能够快速实现碳纤维碳丝影像的自动化采集，降低了人工成本。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种碳纤维碳丝影像在线采集装置，包括线阵相机、以太网通信卡模块、ARM主控卡模块、图像采集卡模块；

所述线阵相机与碳丝束做相对匀速运动，扫描拍摄碳丝束表面，完成碳丝影像在线拍摄；

所述图像采集卡模块，用于线阵相机对碳丝束扫描拍摄时可见光的采集与处理，得到碳丝图像数据；

所述ARM主控卡模块，用于接收图像采集卡模块输出的图像数据，编码压缩后传至以太网通信卡模块，同时监测接收以太网通信卡模块的指令；

所述以太网通信卡模块，用于将ARM主控卡模块接收到的图像数据传送至服务器，同时将服务器下发的控制指令传回ARM主控卡模块；

所述服务器，用于进行碳丝图像数据的存储和碳丝缺陷检测；

所述控制指令指服务器收到图像数据后返回的确认信号以及发送可继续接收来自ARM主控卡模块图像数据的信号。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的在线采集装置还包括防护罩、光源；

所述光源用于提亮拍摄范围内碳丝束亮度，形成最有利于缺陷检测的成像效果；

所述防护罩用于来屏蔽环境光，避免环境光对碳丝影像质量产生影响。

上述的线阵相机数量为3台，以达到对碳丝束表面的全覆盖扫描。

上述的ARM主控卡模块采用Hi3516D芯片。