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龙图腾网获悉东北大学秦皇岛分校申请的专利一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115375651B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211004574.7，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法是由李文超;司晓鹏;肖乐;齐宁;曹加奇;沙晓鹏设计研发完成，并于2022-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法，涉及图像数据处理技术领域。本方法以单片机内木板钉位检测算法为核心，通过RS‑485串口实现PLC与单片机的双向通信，并在起始阶段将木板加工的相关参数传输至单片机以完成单片机内部程序的初始化。检测系统开始时，由摄像机捕捉流水线上加工完成的木板图像数据并传至单片机中，由木板钉位检测算法进行检测，结果则返回至PLC。本发明可替代繁琐的人工检测环节，工作效率和检测精度较高，能够根据木板图像信息有效筛查出缺钉漏钉的生产次品。

本发明授权一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法在权利要求书中公布了：1.一种根据木板图像自动判断加工过程有无缺钉的检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：通过串口对PLC与AT32单片机进行连接，使用拍摄装置将摄像头通过电源线、数据线、和控制线与AT32单片机引脚相连； 步骤2：将单片机进行串口初始化；对串口通信所用的引脚进行配置，使能时钟，并对引脚进行工作模式的设置并设定串口通信的波特率、数据格式、奇偶校验位以及收发模式； 步骤3：使用PLC对生产线上木板加工方案进行设定，包括木板需要加工的位置，以及每个位置需要加工的钉数与形状；同时，将设定完成的参数通过串口传输至单片机中，单片机接收参数后将其赋值给各变量，若无新的参数传入，默认使用之前的参数不变； 步骤4：木板加工开始以后，木板将在PLC控制下通过传送带依次送往钉枪下进行加工，加工成品则由传送带送至摄像头处，由摄像头进行木板加工成品图像的采集，并将采集到的图像数据传送至单片机内，等待检测； 步骤5：单片机接收到图像后，将通过木板钉位检测算法中进行检测，根据检测结果得出该木板是否缺钉漏钉，并将检测结果通过串口传输至PLC，由PLC显示，工作人员根据显示的检测情况判断木板是否缺钉，若缺钉则补钉； 步骤5中所述木板钉位检测算法步骤如下： 步骤S1：对木板图像先后进行灰度化和二值化处理，将图像中所有像素值变为0和255，其中0为黑色，255为白色； 步骤S2：根据木板的规格以及特征，进行图像预处理；木板分为标准、表面凹凸不平以及多楞条三种：对于表面平整且只由一块木板构成的，归为标准木板的类型；对于表面各处不都为同一水平面的，归为表面凹凸不平的木板类型；对于由多块木质楞条拼接而成的，归为多楞条木板类型； 对表面凹凸不平的木板类型，设定筛查限定条件，将凹凸面边界剔除，填充为标准木板平面的像素值；对多楞条型号木板进行空隙检测，将木板各楞条空隙填平； 步骤S3：设定了木板边缘提取算法，从图片中找到木板的边缘位置； 所述木板边缘提取算法为，将图片像素由黑到白及由白到黑的跳变作为关键信息判断木板边界像素的位置：若对于某个像素，其本身与左边n个像素全为黑色，而右边n个像素全为白色，则视为木板左边界的候选点；若对于某个像素，其本身与右边n个像素全为黑色，而左边n个像素全为白色，则视为木板右边界的候选点；若对于某个像素，其本身与上边n个像素全为黑色，而下边n个像素全为白色，则视为木板上边界的候选点；若对于某个像素，其本身与下边n个像素全为黑色，而上边n个像素全为白色，则视为木板下边界的候选点；若上述左、右边界候选点中，其上下m个像素点若不为黑色，则视为边界不平滑而产生的噪点，被剔除候选点之列；同理，若上述上、下边界候选点中，其左右m个像素点若不为黑色，也将被剔除；上述m、n皆为设定参数； 步骤S4：通过木板边缘提取算法，对整张木板图片进行遍历，获得木板各个边界的候选点坐标序列；取上边界序列的纵坐标最小值和左边界序列的横坐标最小值、下边界序列的纵坐标最大值和右边界序列的横坐标最大值为边界参考值； 步骤S5：根据步骤S4中获取的四个边界参考值，构成木板最大外接矩形，将矩形外的图像数据裁剪掉，只保留矩形内部的像素信息； 步骤S6：将木板边界与图像边界之间存在空隙填充为白色； 步骤S7：剔除掉木板颜色与钉子颜色相近的干扰点，对钉子的像素特征进行设定；将钉子视为一个像素数量小于d的的连通域，d取决于摄像机的固定位置以及钉子本身的尺寸，对该连通域的面积以及连通域外接矩形的长宽进行限定：若木板上某个连通域的面积，即像素个数小于面积阈值s且外接矩形长宽皆小于长宽阈值t，则该连通域视为钉子；反之，若面积或外接矩形长宽有任何一条不符合，则视为木板上的干扰点，统一将其填充为白色； 步骤S8：对步骤S7获得的图片进行分区及区内检测； 步骤S9：对步骤S8中每一个分区单独进行连通域检测，获取每个分区内的连通域信息，包括各连通域面积、外接矩形长宽以及中心坐标；其中符合钉子连通域特征的数量即为检测到的该分区的钉子数量； 步骤S10：对所有分区检测结果进行汇总，根据各个分区检测到钉子数以及各分区设定加工的钉子数来判断该分区是否有缺钉漏钉，并将最终的检测结果通过串口发送至PLC进行显示。

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