CN112620970B - 基于尺寸检测的激光剪裁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于尺寸检测的激光剪裁系统，包括：亮度检测设备，设置在需要屏幕钢化膜的便携式终端的上方，用于对下方环境执行亮度检测，以获得环境亮度数值；参数分析机构，用于在接收到的环境亮度数值大于等于预设亮度阈值时，发出屏幕运行信号，否则，发出屏幕关闭信号；现场剪裁机构，用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行所述便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作。本发明的基于尺寸检测的激光剪裁系统操作智能、制造方便。由于引入现场剪裁机构用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，使得剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与视觉检测到的实体长度和实体宽度分别相等。

Description

基于尺寸检测的激光剪裁系统

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种基于尺寸检测的激光剪裁系统。

背景技术

利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。当前，越来越多的行业和企业运用到激光切割越来越多的企业进入到了储罐行业。但是，由于降低了后续工艺处理的成本，所以在大生产中采用这种设备还是可行的。

由于没有刀具加工成本，所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件。激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术(CNC)装置。采用该装置后，就可以利用电话线从计算机辅助设计(CAD)工作站来接受切割数据。激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。

现有技术中，便携式终端种类很多，例如手机、平板电脑、PDA等，基本上屏幕保持一种或多种预设的长度比，对这些便携式终端的钢化膜的制造普遍采用厂商制造、用户定型购买的方式，由于厂商水平的不一以及用户定型的准确不一，导致购买的钢化膜的尺寸与实际需要的尺寸经常不一致，影响了用户的正常贴膜和正常使用。

发明内容

为此，本发明至少具有以下三处重要的发明点：

(1)引入现场剪裁机构，用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行所述便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与接收到的实体长度和实体宽度分别相等；

(2)基于针对性的视觉检测机制对需要屏幕钢化膜的便携式终端的屏幕的实体长度和实体宽度进行评估；

(3)仅仅在需要屏幕钢化膜的便携式终端的屏幕关闭时方采用定向采集机构对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作，从而便于后续基于屏幕关闭时的成像特征执行对屏幕成像区域的分割和处理。

根据本发明的一方面，提供了一种基于尺寸检测的激光剪裁系统，所述系统包括：

亮度检测设备，设置在需要屏幕钢化膜的便携式终端的上方且距离所述便携式终端的距离保持预设高度差，用于对所述亮度检测设备下方环境执行亮度检测，以获得环境亮度数值。

更具体地，在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中，还包括：

参数分析机构，与所述亮度检测设备连接，用于在接收到的环境亮度数值大于等于预设亮度阈值时，发出屏幕运行信号，否则，发出屏幕关闭信号。

更具体地，在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中，还包括：

现场剪裁机构，用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行所述便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与接收到的实体长度和实体宽度分别相等；

定向采集机构，设置在所述亮度检测设备附近且与所述参数分析机构连接，用于在接收到所述屏幕关闭信号时，对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作，以获得屏幕现场图像；

畸变处理设备，设置在所述参数分析机构的左侧，与所述定向采集机构连接，用于对接收到的屏幕现场图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

带阻滤波设备，设置在所述参数分析机构的右侧，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行带阻滤波处理，以获得并输出相应的带阻滤波图像；

动态处理设备，与所述带阻滤波设备连接，用于对接收到的带阻滤波图像执行基于动态阈值的白平衡处理，以获得并输出相应的动态处理图像；

屏幕提取机构，与所述动态处理设备连接，用于基于屏幕外观特征以及屏幕成像区域的像素点的灰度值的分布范围提取所述动态处理图像中的屏幕对象所在的区域以作为现场对象区域输出；

尺寸识别机构，分别与所述现场剪裁机构和所述屏幕提取机构连接，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度，还用于基于所述现场对象区域的宽度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体宽度；

其中，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度包括：所述便携式终端的屏幕的实体长度与所述现场对象区域的长度成单调正相关的关系，所述便携式终端的屏幕的实体长度与述现场对象区域的成像景深成单调反相关的关系。

本发明的基于尺寸检测的激光剪裁系统操作智能、制造方便。由于引入现场剪裁机构用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，使得剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与视觉检测到的实体长度和实体宽度分别相等。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于尺寸检测的激光剪裁系统所使用的屏幕钢化膜的外形示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于尺寸检测的激光剪裁系统的实施方案进行详细说明。

钢化玻璃手机贴膜是推出的一种手机保护膜，是对保护屏幕最具强化保护的高端新产品。这种保护层的厚度只有0.1毫米，能将原有的屏幕面完全覆盖，防止受到外力的损害，划伤，更增加了冲击吸收性，比PET膜的标准高5倍。不会影响屏幕的视频效果。

钢化玻璃在家居中的使用地方也不少，门窗、茶几、淋浴房等。很多时候一听到钢化玻璃，人们都会想到“结实”这个词，众所周知，以往内钢化玻璃破碎后没有尖角，它还被称为“安全玻璃”。一般塑料贴膜的表面硬度不超过3H左右，玻璃的硬度大概是6左右，而经过钢化处理的玻璃，硬度略高于普通玻璃。钢化玻璃与其他膜相比显得比较厚，同时也影响触摸屏的灵敏性，由于钢化玻璃硬也脆的特点，整体表现为易碎。

现有技术中，便携式终端种类很多，例如手机、平板电脑、PDA等，基本上屏幕保持一种或多种预设的长度比，对这些便携式终端的钢化膜的制造普遍采用厂商制造、用户定型购买的方式，由于厂商水平的不一以及用户定型的准确不一，导致购买的钢化膜的尺寸与实际需要的尺寸经常不一致，影响了用户的正常贴膜和正常使用。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于尺寸检测的激光剪裁系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的基于尺寸检测的激光剪裁系统包括：

亮度检测设备，设置在需要屏幕钢化膜的便携式终端的上方且距离所述便携式终端的距离保持预设高度差，用于对所述亮度检测设备下方环境执行亮度检测，以获得环境亮度数值；

其中，如图1所示，给出了便携式终端及其需要的屏幕钢化膜。

接着，继续对本发明的基于尺寸检测的激光剪裁系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中，还包括：

参数分析机构，与所述亮度检测设备连接，用于在接收到的环境亮度数值大于等于预设亮度阈值时，发出屏幕运行信号，否则，发出屏幕关闭信号。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中，还包括：

现场剪裁机构，用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行所述便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与接收到的实体长度和实体宽度分别相等；

定向采集机构，设置在所述亮度检测设备附近且与所述参数分析机构连接，用于在接收到所述屏幕关闭信号时，对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作，以获得屏幕现场图像；

畸变处理设备，设置在所述参数分析机构的左侧，与所述定向采集机构连接，用于对接收到的屏幕现场图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

带阻滤波设备，设置在所述参数分析机构的右侧，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行带阻滤波处理，以获得并输出相应的带阻滤波图像；

动态处理设备，与所述带阻滤波设备连接，用于对接收到的带阻滤波图像执行基于动态阈值的白平衡处理，以获得并输出相应的动态处理图像；

屏幕提取机构，与所述动态处理设备连接，用于基于屏幕外观特征以及屏幕成像区域的像素点的灰度值的分布范围提取所述动态处理图像中的屏幕对象所在的区域以作为现场对象区域输出；

尺寸识别机构，分别与所述现场剪裁机构和所述屏幕提取机构连接，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度，还用于基于所述现场对象区域的宽度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体宽度；

其中，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度包括：所述便携式终端的屏幕的实体长度与所述现场对象区域的长度成单调正相关的关系，所述便携式终端的屏幕的实体长度与述现场对象区域的成像景深成单调反相关的关系。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

用于基于所述现场对象区域的宽度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体宽度包括：所述便携式终端的屏幕的实体宽度与所述现场对象区域的宽度成单调正相关的关系，所述便携式终端的屏幕的实体宽度与述现场对象区域的成像景深成单调反相关的关系。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

所述屏幕提取机构包括第一辨识设备和第二辨识设备，所述第一辨识设备用于基于屏幕外观特征从所述动态处理图像中提取与所述屏幕外观特征匹配的一个以上成像区域以作为一个以上的待处理区域输出。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

在所述第一辨识设备中，所述屏幕外观特征为长宽比呈比例的矩形区域，所述长宽比呈比例为多个预设比例数值。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

所述第二辨识设备与所述第一辨识设备连接，用于针对每一个待处理区域执行以下动作：将所述待处理区域中灰度值在所述屏幕成像区域的像素点的灰度值的分布范围内的像素点作为目标像素点，将其他像素点作为非目标像素点。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

所述第二辨识设备与所述第一辨识设备连接，用于针对每一个待处理区域还执行以下动作：将目标像素点总数占据所有像素点总数的比例最大的待处理区域作为现场对象区域输出。

在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

在所述亮度检测设备中，所述预设高度差为小于等于预设高度阈值的固定数值。

以及在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中：

所述定向采集机构还用于在接收到所述屏幕运行信号时，停止对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作。

另外，在所述基于尺寸检测的激光剪裁系统中，所述畸变处理设备可以选型为PAL器件。可编程逻辑阵列PLA，它是由可编程的与阵列和可编程的或阵列组成。可编程阵列逻辑PAL(Programmable Array Logic)器件是美国MMI公司率先推出的，它由于输出结构种类很多，设计灵活，因而得到普遍使用。PAL器件的基本结构是把一个可编程的与阵列的输出乘积项馈送到或阵列，PAL器件所实现的逻辑表达式具有积之和的形式，因而可以描述任意布尔传递函数。PAL器件从内部结构上来说由五种基本类型构成：(1)基本阵列结构；(2)可编程I/O结构；(3)带反馈的寄存器输出结构；(4)异或结构：(5)算术功能结构。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于，包括：

亮度检测设备，设置在需要屏幕钢化膜的便携式终端的上方且距离所述便携式终端的距离保持预设高度差，用于对所述亮度检测设备下方环境执行亮度检测，以获得环境亮度数值；

参数分析机构，与所述亮度检测设备连接，用于在接收到的环境亮度数值大于等于预设亮度阈值时，发出屏幕运行信号，否则，发出屏幕关闭信号；

现场剪裁机构，用于采用激光剪裁模式对下方的整块钢化膜执行所述便携式终端的屏幕钢化膜的剪裁操作，剪裁后获得的屏幕钢化膜的长度和宽度与接收到的所述便携式终端的屏幕的实体长度和实体宽度分别相等；

定向采集机构，设置在所述亮度检测设备附近且与所述参数分析机构连接，用于在接收到所述屏幕关闭信号时，对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作，以获得屏幕现场图像；

畸变处理设备，设置在所述参数分析机构的左侧，与所述定向采集机构连接，用于对接收到的屏幕现场图像执行畸变校正处理，以获得并输出相应的畸变处理图像；

带阻滤波设备，设置在所述参数分析机构的右侧，与所述畸变处理设备连接，用于对接收到的畸变处理图像执行带阻滤波处理，以获得并输出相应的带阻滤波图像；

动态处理设备，与所述带阻滤波设备连接，用于对接收到的带阻滤波图像执行基于动态阈值的白平衡处理，以获得并输出相应的动态处理图像；

屏幕提取机构，与所述动态处理设备连接，用于基于屏幕外观特征以及屏幕成像区域的像素点的灰度值的分布范围提取所述动态处理图像中的屏幕对象所在的区域以作为现场对象区域输出；

尺寸识别机构，分别与所述现场剪裁机构和所述屏幕提取机构连接，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度，还用于基于所述现场对象区域的宽度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体宽度；

其中，用于基于所述现场对象区域的长度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体长度包括：所述便携式终端的屏幕的实体长度与所述现场对象区域的长度成单调正相关的关系，所述便携式终端的屏幕的实体长度与所述现场对象区域的成像景深成单调反相关的关系。

2.如权利要求1所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

用于基于所述现场对象区域的宽度和所述现场对象区域的成像景深解析出所述便携式终端的屏幕的实体宽度包括：所述便携式终端的屏幕的实体宽度与所述现场对象区域的宽度成单调正相关的关系，所述便携式终端的屏幕的实体宽度与所述现场对象区域的成像景深成单调反相关的关系。

3.如权利要求2所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

所述屏幕提取机构包括第一辨识设备和第二辨识设备，所述第一辨识设备用于基于屏幕外观特征从所述动态处理图像中提取与所述屏幕外观特征匹配的一个以上成像区域以作为一个以上的待处理区域输出。

4.如权利要求3所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

在所述第一辨识设备中，所述屏幕外观特征为长宽比呈比例的矩形区域，所述长宽比呈比例为多个预设比例数值。

5.如权利要求4所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

所述第二辨识设备与所述第一辨识设备连接，用于针对每一个待处理区域执行以下动作：将所述待处理区域中灰度值在所述屏幕成像区域的像素点的灰度值的分布范围内的像素点作为目标像素点，将其他像素点作为非目标像素点。

6.如权利要求5所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

所述第二辨识设备与所述第一辨识设备连接，用于针对每一个待处理区域还执行以下动作：将目标像素点总数占据所有像素点总数的比例最大的待处理区域作为现场对象区域输出。

7.如权利要求6所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

在所述亮度检测设备中，所述预设高度差为小于等于预设高度阈值的固定数值。

8.如权利要求7所述的基于尺寸检测的激光剪裁系统，其特征在于：

所述定向采集机构还用于在接收到所述屏幕运行信号时，停止对所述便携式终端的屏幕所在场景执行定向采集动作。

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