一种碳块表面缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术提供的一种碳块表面缺陷检测系统，包括主控模块、辅助设备模块、网络模块和报警模块，所述主控模块通过usb2.0和hdmi接口与辅助设备模块连接，所述网络模块通过ETH接口与主控模块连接，所述报警模块通过GPIO接口与主控模块连接，所述辅助设备模块主要包括键盘、鼠标和显示器，辅助设备模块主要为后期调试预留操作空间；所述网络模块主要进行图像采集及传输，所述报警模块包括数码管和蜂鸣器，所述报警模块主要功能是预警，当检测到缺陷时，给与相应的信号，能帮助现场工作人员快速定位缺陷类型，提高了工作效率，其次移植的模型会一直保持一个模型，并且不间断的进行工作，相比于人工检测，利用该系统的检测效率和准确率更高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种碳块表面缺陷检测系统

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[0001]本专利技术涉及阳极碳块检测
，特别涉及一种碳块表面缺陷检测系统。

技术介绍
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[0002]阳极碳块表面缺陷检测属于缺陷检测的一个分支，物体表面缺陷检测主要采用目标检测手段进行检测。目标检测分传统目标检测技术和基于深度学习的目标检测技术。而目前的阳极碳块表面缺陷检测主要采用人工进行检测，人力工作状态受身体状态、对缺陷的认知理解以及环境因素等影响，长时间工作稳定性及准确率相比较机器还存在一定的差距。使用机器代替人工，既可以提高工作效率，还可以帮助工业企业降本增效。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的是为了解决现有碳块表面缺陷人工检测时费时费力、效率低、检测精度低的问题，通过该系统可以将基于深度学习的目标检测算法移植到处理器RK3399Pro，利用该系统结构对碳块表面缺陷进行实时检测，代替了传统的人工检测，既可以提高工作效率，还可以保障工作人员的身体健康。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]一种碳块表面缺陷检测系统，包括主控模块、辅助设备模块、网络模块和报警模块，所述主控模块通过usb2.0和hdmi接口与辅助设备模块连接，所述网络模块通过ETH接口与主控模块连接，所述报警模块通过GPIO接口与主控模块连接，所述辅助设备模块主要包括键盘、鼠标和显示器，辅助设备模块主要为后期调试预留操作空间；所述网络模块主要进行图像采集及传输，所述报警模块包括数码管和蜂鸣器，所述报警模块主要功能是预警，当检测到缺陷时，给与相应的信号。
[0006]优选的，所述主控模块包括处理器RK3399Pro、eMMC内存、LPDDR4内存、DDR3内存和NPU处理器，所述eMMC内存、LPDDR4内存、DDR3内存和NPU处理器分别通过端口与处理器RK3399Pro连接。
[0007]优选的，所述网络模块包括以太网收发器和GIGE接口工业相机，且所述以太网收发器和GIGE接口工业相机分别通过ETH接口与处理器RK3399Pro连接。
[0008]优选的，所述数码管和蜂鸣器分别通过GPIO接口与处理器RK3399Pro连接。
[0009]优选的，所述处理器RK3399Pro还移植了一种碳块表面缺陷检测算法，包括如下步骤；
[0010]S1：采集图像数据并标注，标注包括11个类别，分别为超高、碳碗破损、掉渣、裂纹、无编号、大颗粒、凹陷、掉棱、掉角、干粘、表面粗糙，标记好数据集后，生成训练数据集和测试数据集；
[0011]S2：对训练数据集进行数据增强，数据增强方法为随机缩放、随机裁剪、随机排布；将数据送入模型进行训练，模型使用一阶段检测算法YOLOV5，保存模型为onnx格式，然后将onnx格式模型转换为rknn格式的模型；
[0012]S3：移植模型，将步骤S2转换好的rknn模型部署到处理器RK3399pro中，设定好模型输入图像路径和推理输出，确保模型可在处理器RK3399pro中正常运转。
[0013]优选的，所述蜂鸣器和数码管需要10个GPIO引脚连接，接入方法为：修改kernel内核的设备树源文件，更改GPIO接口设置，编译kernel内核，在PC端将编译好的kernel内核烧录至处理器RK3399pro，为强化对每个GPIO接口的控制，每个GPIO接口配置一个驱动，驱动中设置释放驱动时，GPIO引脚为高电平，初始化状态也为高电平。
[0014]本专利技术的有益效果在于以下几点：
[0015]1、本专利技术提供的技术方案能检测碳块表面存在的缺陷类型，利用蜂鸣器发声提示，提示现场工作人员模型检测到了缺陷，同时数码管显示缺陷类别，能帮助现场工作人员快速定位缺陷类型，提高了工作效率，其次移植的模型会一直保持一个模型，并且不间断的进行工作，相比于人工检测，利用该系统的检测效率和准确率更高。
[0016]2、通过将模型移植到低算力的嵌入式硬件，可降低模型对硬件算力的要求，提高模型推理速度。并且减小了设备尺寸，可使设备在各种环境中工作。
附图说明：
[0017]图1为一种碳块表面缺陷检测系统的结构示意图；
[0018]图中：主控模块1、处理器RK3399Pro1
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1、eMMC内存1
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2、LPDDR4内存1
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3、DDR3内存1
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4、NPU处理器1
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5、辅助设备模块2、网络模块3、以太网收发器3
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1、GIGE接口工业相机3
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2、报警模块4、数码管4
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1、蜂鸣器4
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2、烧入端口5和调试端口6。
具体实施方式：
[0019]下面将结合本专利技术附图说明中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1：
[0021]参照图1和图2，一种碳块表面缺陷检测系统，包括主控模块1、辅助设备模块2、网络模块3和报警模块4，所述主控模块1通过usb2.0和hdmi接口与辅助设备模块2连接，所述网络模块3通过ETH接口与主控模块1连接，所述报警模块4通过GPIO接口与主控模块1连接，所述辅助设备模块2主要包括键盘、鼠标和显示器，辅助设备模块2主要为后期调试预留操作空间；所述网络模块3主要进行图像采集及传输，所述报警模块4包括数码管4
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1和蜂鸣器4
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2，所述数码管4
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1显示缺陷代码，所述蜂鸣器4
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2进行报警提示。
[0022]所述主控模块1包括处理器RK3399Pro1
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1、eMMC内存1
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2、LPDDR4内存1
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3、DDR3内存1
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4和NPU处理器1
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5，所述eMMC内存1
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2、LPDDR4内存1
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3、DDR3内存1
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4和NPU处理器1
‑
5分别通过端口与处理器RK3399Pro1
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1连接，设置四个内存可以提升处理器的运输速度和效率。
[0023]所述网络模块3包括以太网收发器3
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1和GIGE接口工业相机3
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2，且所述以太网收发器3
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1和GIGE接口工业相机3
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2分别通过ETH接口与处理器RK3399Pro1
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1连接，GIGE接口工业相机支持自动或手动调节增益、曝光时间、白平衡，支持手动调节LUT和Gamma校正。彩
色相机植入了图像插值算法，具有颜色还原特性。支持硬触发、软触发及自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳块表面缺陷检测系统，包括主控模块(1)、辅助设备模块(2)、网络模块(3)和报警模块(4)，其特征在于：所述主控模块(1)通过usb2.0和hdmi接口与辅助设备模块(2)连接，所述网络模块(3)通过ETH接口与主控模块(1)连接，所述报警模块(4)通过GPIO接口与主控模块(1)连接，所述辅助设备模块(2)主要包括键盘、鼠标和显示器，所述辅助设备模块(2)主要为后期调试预留操作空间；所述网络模块(3)主要进行图像采集及传输，所述报警模块(4)包括数码管(4
‑
1)和蜂鸣器(4
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2)，所述数码管(4
‑
1)显示缺陷代码，所述蜂鸣器(4
‑
2)进行报警提示。2.根据权利要求1所述的一种碳块表面缺陷检测系统，其特征在于：所述主控模块(1)包括处理器RK3399Pro(1
‑
1)、eMMC内存(1
‑
2)、LPDDR4内存(1
‑
3)、DDR3内存(1
‑
4)和NPU处理器(1
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5)，所述eMMC内存(1
‑
2)、LPDDR4内存(1
‑
3)、DDR3内存(1
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4)和NPU处理器(1
‑
5)分别通过端口与处理器RK3399Pro(1
‑
1)连接。3.根据权利要求1所述的一种碳块表面缺陷检测系统，其特征在于：所述网络模块(3)包括以太网收发器(3
‑
1)和GIGE接口工业相机(3
‑
2)，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新宇，刘建虎，
申请(专利权)人：宁夏计算机软件与技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：