专利名称：声响玩具图像识别与噪声自动检测平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种声响玩具噪声检测平台，尤其能对声响玩具进行图像识别与自动 检测声响玩具噪声的平台。
背景技术：
目前，对声响玩具噪声检测手段都是采用人工方式。人工的噪声检测手段虽然简 单，检测成本较低，对检测设备的要求较低。但是对于各种不同类型的声响玩具的噪声检 测，人工的方式难度大，很难满足精确的玩具噪声检测要求，而且还存在测试结果不正确， 重复性和误差大，测试效率低等问题。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低，检测准确性高、检测效率 高的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种声响玩具图像识别与噪声自动检测平 台，包括可适应自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块、图像 采集模块和PC机控制模块，所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块用于放置待检测的 声响玩具；所述多自由度玩具噪声检测仿形机构模块用于对所述可适应自驱动玩具模拟运 行平台模块上放置的声响玩具进行噪声检测，并将噪声检测数据输出给所述PC机控制模 块；所述图像采集模块用于采集所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块上放置的声响玩 具的图像数据，并输出给所述PC机控制模块；所述PC机控制模块用于接收所述噪声检测数 据和图像数据进行处理，并控制所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具 噪声检测仿形机构模块和图像采集模块的运行。进一步地，所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块由滑轨组、滚筒组、支架和旋 转装置组成，所述滑轨组通过所述支架安装于所述旋转装置上，所述滚筒组设置于所述滑 轨组上，用以支撑待测的声响玩具。进一步地，所述支架为异性管。进一步地，所述旋转装置由步进电机驱动。进一步地，所述多自由度玩具噪声检测仿形机构模块由水平位移装置、一级升降 装置、二级升降装置和声级计平动装置组成，所述一级升降装置设置于所述水平位移装置 上方，所述二级升降装置设置于所述一级升降装置上，所述声级计平动装置设置在所述二 级升降装置上。进一步地，所述水平位移装置和二级升降装置由步进电机驱动；所述一级升降装 置和声级计平动装置由直流电机驱动。进一步地，所述图像采集模块由外壳、电荷耦合元件CCD、电动镜头以及固定支架 组合而成，所述电动镜头设置于所述外壳前端，所述CCD设置于外壳内电动镜头的后方，所 述外壳安装于所述固定支架上。
进一步地，所述的PC机控制模块主要由PC机、各模块控制驱动器以及A/D采集系 统组成，所述PC机中安装有系统控制软件。本发明的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，采用自动控制系统代替了人工 对声响玩具进行自动检测，大大简化了检测过程，提高了声响玩具噪声检测的精确性，并提 高了测量的效率。


图1为本发明玩具图像识别与噪声自动检测平台硬件系统的原理框图；图2为本发明玩具图像识别与噪声自动检测平台的结构图；图3为本发明对声响玩具自动噪声检测的定位模型图；图4为本发明玩具图像识别与噪声自动检测平台的运行状态示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。本发明针对传统人工玩具噪声检测的缺点，依照国家标准(GB6675)中声响玩具 噪声检测要求，按玩具类型对其噪声检测方法和检测点位置的确定进行了设计。参见图1和图2所示，本发明的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，包括可适 应自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块、图像采集模块和 PC机控制模块(图2中未示出)，可适应自驱动玩具模拟运行平台模块用于放置待检测的 声响玩具；多自由度玩具噪声检测仿形机构模块用于对可适应自驱动玩具模拟运行平台模 块上放置的声响玩具进行噪声检测，并将噪声检测数据输出给PC机控制模块；图像采集模 块用于采集可适应自驱动玩具模拟运行平台模块上放置的声响玩具的图像数据，并输出给 PC机控制模块；PC机控制模块用于接收噪声检测数据和图像数据进行处理，并控制可适应 自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块和图像采集模块的运 行。其中，可适应自驱动玩具模拟运行平台模块由滑轨组、滚筒组、支架和旋转装置组 成，滑轨组通过支架安装于旋转装置上，滚筒组设置于滑轨组上，用以支撑并模拟自驱动玩 具运行过程。支架优选为异性管，支撑整个滑轨组平台。旋转装置由步进电机及蜗轮蜗杆 驱动。滑轨组可适应玩具的形状和大小伸缩改变长度，旋转装置位于可适应自驱动玩具模 拟运行平台底部，为满足玩具噪声检测标准要求和玩具图像采集要求，使被检测玩具绕竖 直轴具有转动的自由度。多自由度玩具噪声检测仿形机构模块由水平位移装置、一级升降装置、二级升降 装置和声级计平动装置组成，一级升降装置设置于水平位移装置上方，二级升降装置设置 于一级升降装置上，声级计平动装置设置在二级升降装置上。水平位移装置和二级升降装 置由步进电机驱动；一级升降装置和声级计平动装置由直流电机驱动。为满足玩具噪声检 测标准要求，在本模块中声级计需具有多个自由度的平动和多个自由度的竖直升降功能， 其中的水平位移装置和声级计平动装置配合使检测的声级计具有多个自由度的平动功能， 而一级和二级升降装置使检测的声级计具有多个自由度的竖直升降功能。
图像采集模块由外壳、电荷耦合元件CCD、电动镜头以及固定支架组合而成，电动 镜头设置于外壳前端，C⑶设置于外壳内电动镜头的后方，外壳安装于固定支架上。通过图 像采集模块所采集的图像进行处理与重构实现玩具自动检测平台的监控运作。为适应不同 玩具尺寸，电动镜头配合CCD协调工作，实现自动调焦功能，以满足CCD全象素采集的功能 要求。PC机控制模块主要由PC机、各模块控制驱动器以及A/D采集系统组成，PC机中安 装有系统控制软件。PC机控制模块主要用于实现平台图像采集重构、各模块协调控制以及 检测数据整理分析。PC机控制模块主要由PC机、控制软件、各模块控制驱动器以及A/D采 集系统组成。在图像采集模块传输控制图像信息的同时，控制软件对图像信息进行处理分 析，并根据测试标准要求设定玩具坐标参数以及测试点位置，通过PC机输出端控制各模块 驱动控制器，实现各模块协调控制。通过声级计对噪声信息的采集检测，由A/D采集系统传 输到PC机控制软件进行分析处理，最后形成检测报表输出检测结果。参见图1和图2，所检测的声响玩具置于可适应自驱动玩具模拟运行平台6上，且 位于多自由度玩具噪声检测仿形机构模块正前方。参见图1，本发明对声响玩具的噪声检测 过程。PC机控制模块控制可适应自驱动玩具模拟运行平台的旋转装置转动不同的角度位 置，图像采集模块拍摄所测声响玩具不同角度的图像。为适应不同玩具尺寸，电动镜头配合 CCD协调工作，实现自动调焦功能，以满足CCD全象素采集的功能要求。拍摄完毕，图像采集模块传输控制图像信息给PC机，同时PC机上的控制软件对图 像信息进行处理分析，并根据测试标准要求设定玩具坐标参数以及测试点位置参数，通过 PC机输出端串口控制步进电机驱动控制器和继电器，从而控制多自由度玩具噪声检测仿形 机构模块和可适应自驱动玩具模拟运行平台模块的步进电机和直流电机，执行声响玩具噪 声采集工作。参见图3和图4，本发明对声响玩具信息采集工作过程如下根据图像处理得到所 测玩具坐标参数和测试点位置参数，水平移动装置1使多自由度玩具噪声检测仿形机构移 动到要求的位置，一级升降装置2升降使第二声级计52达到检测要求的位置，一级升降装 置2停止升降。上二级升降装置31和下二级升降装置32启动，升降到要求的位置后停止 升降，上声级计平动装置41和下声级计平动装置42开始启动，使第一声级计51和第二声 级计53到达要求的测量位置并停止平动。声级计开始采集噪声点的噪声数据值，并将检测 数据通过数据线、A/D采集卡传递到PC机，PC机控制软件开始记录数据。旋转装置使玩具 转过90°，多自由度玩具噪声检测仿形机构根据位置参数重新开始噪声采集过程。重复上 述步骤直至把所有要求的噪声采集完毕所有的噪声采集点。采集完毕，PC机控制软件分析 整理所采集检测的噪声数据，最后形成检测报表输出检测结果。以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.一种声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，包括可适应自驱动玩具 模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块、图像采集模块和PC机控制模 块，所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块用于放置待检测的声响玩具；所述多自由度 玩具噪声检测仿形机构模块用于对所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块上放置的声 响玩具进行噪声检测，并将噪声检测数据输出给所述PC机控制模块；所述图像采集模块用 于采集所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块上放置的声响玩具的图像数据，并输出给 所述PC机控制模块；所述PC机控制模块用于接收所述噪声检测数据和图像数据进行处理， 并控制所述可适应自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块和 图像采集模块的运行。
2.根据权利要求1所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 可适应自驱动玩具模拟运行平台模块由滑轨组、滚筒组、支架和旋转装置组成，所述滑轨组 通过所述支架安装于所述旋转装置上，所述滚筒组设置于所述滑轨组上，用以支撑待测的 声响玩具。
3.根据权利要求2所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 支架为异性管。
4.根据权利要求2所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 旋转装置由步进电机驱动。
5.根据权利要求2所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 多自由度玩具噪声检测仿形机构模块由水平位移装置、一级升降装置、二级升降装置和声 级计平动装置组成，所述一级升降装置设置于所述水平位移装置上方，所述二级升降装置 设置于所述一级升降装置上，所述声级计平动装置设置在所述二级升降装置上。
6.根据权利要求5所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 水平位移装置和二级升降装置由步进电机驱动；所述一级升降装置和声级计平动装置由直 流电机驱动。
7.根据权利要求5所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 图像采集模块由外壳、电荷耦合元件CCD、电动镜头以及固定支架组合而成，所述电动镜头 设置于所述外壳前端，所述CCD设置于外壳内电动镜头的后方，所述外壳安装于所述固定 支架上。
8.根据权利要求7所述的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，其特征在于，所述 的PC机控制模块主要由PC机、各模块控制驱动器以及A/D采集系统组成，所述PC机中安 装有系统控制软件。
全文摘要
本发明公开了一种声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，包括可适应自驱动玩具模拟运行平台模块、多自由度玩具噪声检测仿形机构模块、图像采集模块和PC机控制模块。本发明的声响玩具图像识别与噪声自动检测平台，采用自动控制系统代替了人工对声响玩具进行自动检测，大大简化了检测过程，提高了声响玩具噪声检测的精确性，并提高了测量的效率。
文档编号G01H17/00GK102141433SQ20101060032
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者余石金, 包能胜, 周陈琛, 林彬, 肖小金, 谢荣生, 郑伟光 申请人:广东省汕头市质量计量监督检测所, 汕头大学, 汕头轻工装备研究院