本发明涉及注塑机监控设备领域，特别涉及一种针对金属插件注塑的模具监控器及其工作方法。
金属插件注塑是指注塑机未注塑时在模具内插入五金件如螺丝，弹片等金属配件，插完后注塑机合模并注塑成形，开模后可得到塑胶材质中包裹金属插件的产品，而目前针对注塑机的模具保护均采用灰度比对检测原理，在检测金属插件成型时的金属插件插入深度、插入方向或角度的变化都会失效，导致金属插件注塑的产品质量难以保证，容易出现不良品，增加了生产成本，影响企业效益。
本发明的目的在于克服，提供一种针对金属插件注塑的模具监控器及其工作方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种针对金属插件注塑的模具监控器及其工作方法，包括注塑机、模具监控器、相机以及补光的光源，所述模具监控器分别与注塑机、相机以及光源电连接，所述模具监控器的工作方法包括建立模型样本库以及金属插件相似度检测。
步骤101，调整相机的位置以及光源的位置和光照强度，控制相机拍摄已安装金属插件的模腔，获取样本图像；
步骤102，图像预处理，对步骤101拍摄的样本图像进行保边的去噪滤波净化、环境光线补偿以及位置追踪校正；
步骤103，框选插件，将步骤102处理好的样本图像中显示金属插件的位置使用多边形框选出插件区域，可放大样本图像进行精细框选；
步骤104，将步骤103框选的金属插件区域进行阈值分割和形态学处理，提取插件区域的特征角点和轮廓；
步骤105，建立插件轮廓模型，将步骤104提取的特征角点和轮廓进行形状特征分析，在自动分析过程中，筛选出插件区域中金属插件的关键轮廓并作为插件轮廓模型，同时生成轮廓模型金字塔，轮廓模型金字塔包括插件轮廓模型中的轮廓对比度、轮廓特征以及轮廓间相关性；
步骤106，框选出步骤105中插件轮廓模型的查找区域，设定插件轮廓模型的相似度阈值，完成模型样本的建立；
步骤107，多次重复步骤101到步骤106，获取多个模型样本，完成模型样本库的建立。
步骤201，调整相机的位置以及光源的位置和光照强度，控制相机拍摄已安装待测金属插件的模腔，获取检测图像；
步骤202，对步骤101拍摄的检测图像进行保边的去噪滤波净化、环境光线补偿以及位置追踪校正；
步骤203，根据步骤202处理后的检测图像，确定检测图像中限定区域；查找模型样本库中的模型样本，将限定区域与模型样本中插件轮廓模型的查找区域进行比对；
步骤204，判定检测图像与模型样本的相似度，若相似度大于或等于插件轮廓模型的相似度阈值，则进行步骤206；若相似度小于插件轮廓模型的相似度阈值，则进行步骤205；
步骤205，判断步骤203中比对的模型样本是否为模型样本库的最后一个样本，若是则向注塑机发送停机信号；若否则返回步骤203，继续比对；
进一步阐述方案，所述相机为工业彩色相机；所述光源为LED光源或卤素光源。
本发明有益效果在于：建立金属插件的模型样本库，建立每个模型样本的轮廓模型金字塔，加快检测图像与模型样本比对查找，快速确定检测图像与模型样本的相似度，提高了匹配的速度，对待测金属插件插入深度、插入方向或角度的变化准确识别，提升系统智能程度，实现对注塑机的模具保护以及注塑产品的质量监控。
如图1所示，一种针对金属插件注塑的模具监控器及其工作方法，包括注塑机、模具监控器、相机以及补光的光源，所述模具监控器分别与注塑机、相机以及光源电连接，所述模具监控器的工作方法包括建立模型样本库以及金属插件相似度检测。
步骤101，调整相机的位置以及光源的位置和光照强度，控制相机拍摄已安装金属插件的模腔，获取样本图像；
步骤102，图像预处理，对步骤101拍摄的样本图像进行保边的去噪滤波净化、环境光线补偿以及位置追踪校正；
步骤103，框选插件，将步骤102处理好的样本图像中显示金属插件的位置使用多边形框选出插件区域，可放大样本图像进行精细框选；
步骤104，将步骤103框选的金属插件区域进行阈值分割和形态学处理，提取插件区域的特征角点和轮廓；
步骤105，建立插件轮廓模型，将步骤104提取的特征角点和轮廓进行形状特征分析，在自动分析过程中，筛选出插件区域中金属插件的关键轮廓并作为插件轮廓模型，同时生成轮廓模型金字塔，轮廓模型金字塔包括插件轮廓模型中的轮廓对比度、轮廓特征以及轮廓间相关性；
步骤106，框选出步骤105中插件轮廓模型的查找区域，设定插件轮廓模型的相似度阈值，完成模型样本的建立；
步骤107，多次重复步骤101到步骤106，获取多个模型样本，完成模型样本库的建立。
步骤201，调整相机的位置以及光源的位置和光照强度，控制相机拍摄已安装待测金属插件的模腔，获取检测图像；
步骤202，对步骤101拍摄的检测图像进行保边的去噪滤波净化、环境光线补偿以及位置追踪校正；
步骤203，根据步骤202处理后的检测图像，确定检测图像中限定区域；查找模型样本库中的模型样本，将限定区域与模型样本中插件轮廓模型的查找区域进行比对；
步骤204，判定检测图像与模型样本的相似度，若相似度大于或等于插件轮廓模型的相似度阈值，则进行步骤206；若相似度小于插件轮廓模型的相似度阈值，则进行步骤205；
步骤205，判断步骤203中比对的模型样本是否为模型样本库的最后一个样本，若是则向注塑机发送停机信号；若否则返回步骤203，继续比对；
其中，步骤203中插件轮廓模型中的匹配算法是查找检测图像中限定区域的相关的轮廓特征，能在检测图像的金属插件图像发生XY方向的不同比例变化、位置变化、对比度变化、部分重叠的情况下，均能正确分析出限定区域待测金属插件的轮廓模型且给出相似度评分，根据在模型样本内设定的插件轮廓模型相似度阈值，判断出限定区域是否有金属插件存在以及存在的位置、角度的变化和深度的变化。
其中，所述步骤105中轮廓模型金字塔是指根据轮廓对比度、轮廓特征、轮廓间相关性的复杂程度将单个插件轮廓模型分成从粗糙到细致的多个子插件轮廓模型并自动分层管理，轮廓模型金字塔最上层的为轮廓对比度最低、轮廓特征最少以及轮廓间相关性最低的子插件轮廓模型, 轮廓模型金字塔最下层的为轮廓对比度最高、轮廓特征最高以及轮廓间相关性最高的子插件轮廓模型。轮廓模型金字塔最上层的子插件轮廓模型包含的信息量最少，轮廓模型金字塔从上到下的各个子插件轮廓模型包含的信息量逐渐增多，轮廓模型金字塔最下层的子插件轮廓模型包含单个插件轮廓模型完整的信息量。
为了提高步骤203比对的速度，采用轮廓模型金字塔查找比对，因为轮廓模型金字塔从上到下各个子插件轮廓模型包含插件轮廓模型信息是逐渐增多的，因此从轮廓模型金字塔最上层的子插件轮廓模型开始往下依次查找，从而快速的确定相似度的评分。
针对待测金属插件插入方向或角度的变化，若不影响待测金属插件的轮廓模型，则通过带旋转匹配查找算法来解决，将待测金属插件的轮廓模型通过旋转一定角度再来和插件轮廓模型比对。反之，若会影响待测金属插件的轮廓模型，如扁平金属插件的正反面有不同的图案标识，正反面轮廓差异极大，则需要预先在模型样本库中创建出不同方向或角度的模型样本，检测时遍历查找。
其中，在经过步骤203到步骤205的查找匹配完成后，在检测图像上显示待测金属插件的位置变化值、实际相似度值及模型轮廓。因为存在位置和角度的变化，对插件轮廓模型进行了刚体仿射变换处理。
以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质，对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
