基于图像处理的重熔控制方法和控制系统

摘要

本申请涉及一种基于图像处理的重熔控制方法和控制系统，重熔控制方法包括以下步骤：控制高频炉启动；判断是否接收到强加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行强加热；否则，继续判断是否接收到复位指令，如果是，则控制工件回到重熔前的原点位置；否则，继续判断是否接收到预加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行预加热；否则，重新判断是否接收到强加热指令；对工件进行强加热后控制高频炉关闭。本申请能够对工件的移动、预加热和强加热等过程进行精准控制，缩短控制响应时间，完成工件重熔的自动控制，解决传统重熔工艺在人工操作时存在的诸多问题。

权利要求

1.一种基于图像处理的重熔控制方法，其特征在于，应用于工件合金涂层的重熔控制，包括以下步骤：控制高频炉启动；

判断是否接收到强加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行强加热；否则，继续判断是否接收到复位指令，如果是，则控制工件回到重熔前的原点位置；否则，继续判断是否接收到预加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行预加热；否则，重新判断是否接收到强加热指令；

接收到预加热指令，控制高频炉对工件进行预加热的过程包括：

获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像；

判断处理后的图像的灰度值是否达到与预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到预加热工艺要求的温度，控制工件按照预设速度进行移动；否则，重新获取工件表层的图像信息；判断工件是否走完全程，如果是，则开始对工件进行强加热；否则，重新获取工件表层的图像信息；

接收到强加热指令，控制高频炉对工件进行强加热的过程包括：

获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像；

判断处理后的图像的灰度值是否达到与预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到强加热工艺要求的温度，控制工件按照预设速度进行移动；否则，重新获取工件表层的图像信息；

对工件进行强加热后控制高频炉关闭。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的重熔控制方法，其特征在于，所述预标定温度标定的是预加热工艺要求的温度；

所述与预标定温度一一对应的图像灰度阈值的获取过程为：

在预加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gr(x,y),r＝1,2,...,n；

将平均值 作为所述预加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的重熔控制方法，其特征在于，所述步骤控制高频炉对工件进行强加热的过程，还包括：预设第一强加热温度值对应的灰度阈值H1、第二强加热温度值对应的灰度阈值H2和第三强加热温度值对应的灰度阈值H3；预设第一移动距离设定值Dis1、第二移动距离设定值Dis2和第三移动距离设定值Dis3；其中，Dis1+Dis2+Dis3＝工件长度；将工件分为三段进行分段强加热；设定次数i，次数i取整数，i＝0,1,2；

在强加热过程中，判断工件是否走完第一移动距离设定值Dis1，如果是，则次数i加1；

否则，重新获取工件表层的图像信息；

判断次数i是否大于2，如果是，则结束；否则，重新获取工件表层的图像信息。

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的重熔控制方法，其特征在于，所述预标定温度标定的是强加热工艺要求的温度；

在强加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gu(x,y),u＝1,2,...,n；

将平均值 作为该强加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。

5.一种基于图像处理的重熔控制系统，其特征在于，包括单片机，以及与所述单片机连接的步进电机单元、高频炉单元和图像采集单元；所述步进电机单元连接一工作台，工件设置在所述工作台上，所述工作台设置在一基座上；所述高频炉单元固定设置在所述基座上；

所述图像采集单元设置在所述高频炉单元处，其用于实时采集工件表层的图像信息并发送给所述单片机；所述单片机用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法，以控制所述步进电机单元带动所述工作台相对于所述基座运动，以及控制所述高频炉单元对工件合金涂层进行预加热和强加热。

6.根据权利要求5所述的基于图像处理的重熔控制系统，其特征在于，所述图像采集单元采用工业摄像机对工件表层的图像进行实时采集。

7.根据权利要求5所述的基于图像处理的重熔控制系统，其特征在于，所述单片机中构建有图像灰度阈值与温度的二维样本库，所述二维样本库包括多个不同的标定温度以及与各标定温度一一对应的图像的灰度阈值；所述标定温度标定预加热工艺要求的温度和强加热工艺要求的温度。

8.根据权利要求5所述的基于图像处理的重熔控制系统，其特征在于，所述基于图像处理的重熔控制系统中还设置有位置信息采集单元，所述位置信息采集单元与单片机连接；

所述位置信息采集单元用于采集工件的位置信息；所述工件的位置信息包括工件重熔的起始位置和工件重熔后的终止位置；所述工件重熔后的终止位置也是工件重熔前的原点位置。

9.根据权利要求5所述的基于图像处理的重熔控制系统，其特征在于，所述基于图像处理的重熔控制系统中还设置有通信单元和上位机，所述单片机通过所述通信单元与所述上位机进行通信；所述单片机将重熔过程中的实时数据发送给所述上位机；所述上位机向所述单片机发送控制指令。

说明书

基于图像处理的重熔控制方法和控制系统

技术领域

[0001] 本申请属于重熔技术领域，具体涉及一种基于图像处理的重熔控制方法和控制系统。

背景技术

[0002] 在油田双向抽油杆接箍的生产工序中，需要对工件表层进行镍基自熔性合金粉末的热喷涂，并对合金粉末进行重熔工艺，以保证工件在恶劣工作环境下的耐腐蚀和抗磨损性能。目前存在多种重熔处理方式，常见的有火焰重熔、激光重熔、感应重熔等。上述重熔方式各自具备不同的优势，应用于不同的生产环节。

[0003] 在工件重熔工艺流程中，工件表面合金涂层的温度控制是工件成品率的重要保证。实际生产过程中，传统工厂大多依靠熟练的技工通过人眼观察工件表面涂层熔化过程实现重熔环节，生产效率及成品率不高，对工人的技术要求高，人工成本高，且对工人的身体健康构成威胁。

发明内容

[0004] 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种基于图像处理的重熔控制方法和控制系统。

[0005] 根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种基于图像处理的重熔控制方法，其应用于工件合金涂层的重熔控制，包括以下步骤：

[0006] 控制高频炉启动；

[0007] 判断是否接收到强加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行强加热；否则，继续判断是否接收到复位指令，如果是，则控制工件回到重熔前的原点位置；否则，继续判断是否接收到预加热指令，如果是，则控制高频炉对工件进行预加热；否则，重新判断是否接收到强加热指令；

[0008] 对工件进行强加热后控制高频炉关闭。

[0009] 进一步地，所述步骤控制高频炉对工件进行预加热的过程为：

[0010] 获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像；

[0011] 判断处理后的图像的灰度值是否达到预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到预加热工艺要求的温度，控制工件按照预设速度进行移动；否则，重新获取工件表层的图像信息；判断工件是否走完全程，如果是，则开始对工件进行强加热；否则，重新获取工件表层的图像信息。

[0012] 更进一步地，所述预标定温度标定的是预加热工艺要求的温度；

[0013] 所述预标定温度一一对应的图像灰度阈值的获取过程为：

[0014] 在预加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gr(x,y),r＝1,2,...,n；

[0015] 将平均值 作为所述预加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。

[0016] 进一步地，所述步骤控制高频炉对工件进行强加热的过程为：

[0017] 预设第一强加热温度值对应的灰度阈值H1、第二强加热温度值对应的灰度阈值H2和第三强加热温度值对应的灰度阈值H3；预设第一移动距离设定值Dis1、第二移动距离设定值Dis2和第三移动距离设定值Dis3；其中，Dis1+Dis2+Dis3＝工件长度；将工件分为三段进行分段强加热；设定次数i，次数i取整数，i＝0,1,2；

[0018] 获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像；

[0019] 判断处理后的图像的灰度值是否达到预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到强加热工艺要求的温度，控制工件按照预设速度进行移动；否则，重新获取工件表层的图像信息；

[0020] 判断工件是否走完第一移动距离设定值Dis1，如果是，则次数i加1；否则，重新获取工件表层的图像信息；

[0021] 判断次数i是否大于2，如果是，则结束；否则，重新获取工件表层的图像信息。

[0022] 更进一步地，所述预标定温度标定的是强加热工艺要求的温度；

[0023] 所述预标定温度一一对应的图像灰度阈值的获取过程为：

[0024] 在强加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gu(x,y),u＝1,2,...,n；

[0025] 将平均值 作为该强加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。

[0026] 根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种基于图像处理的重熔控制系统，其包括单片机以及与所述单片机连接的步进电机单元、高频炉单元和图像采集单元；所述步进电机单元连接一工作台，工件设置在所述工作台上，所述工作台设置在一基座上；所述单片机控制所述步进电机单元带动所述工作台相对于所述基座运动；所述高频炉单元固定设置在所述基座上，所述单片机控制所述高频炉单元对工件合金涂层进行预加热和强加热；所述图像采集单元设置在所述高频炉单元处，其用于实时采集工件表层的图像信息并发送给所述单片机。

[0027] 进一步地，所述图像采集单元采用工业摄像机对工件表层的图像进行实时采集。

[0028] 进一步地，所述单片机中构建有图像灰度阈值与温度的二维样本库，所述二维样本库包括多个不同的标定温度以及各标定温度一一对应的图像的灰度阈值；所述标定温度标定预加热工艺要求的温度和强加热工艺要求的温度。

[0029] 进一步地，所述基于图像处理的重熔控制系统中还设置有位置信息采集单元，所述位置信息采集单元与单片机连接；所述位置信息采集单元用于采集工件的位置信息；所述工件的位置信息包括工件重熔的起始位置和工件重熔后的终止位置；所述工件重熔后的终止位置也是工件重熔前的原点位置。

[0030] 进一步地，所述基于图像处理的重熔控制系统中还设置有通信单元和上位机，所述单片机通过所述通信单元与所述上位机进行通信；所述单片机将重熔过程中的实时数据发送给所述上位机；所述上位机向所述单片机发送控制指令。

[0031] 本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请能够对油田抽油杆接箍表层合金涂层进行重熔控制，利用高频感应式加热炉对工件表层合金涂层进行预加热和强加热，通过工业摄像机采集工件表层图像信息，由单片机对采集到的图像信息进行处理，通过比较工件表层图像的灰度值与预标定温度一一对应的图像灰度阈值，能够对工件的移动、预加热和强加热等过程进行精准控制，缩短控制响应时间，完成工件重熔的自动控制，解决传统重熔工艺在人工操作时存在的诸多问题。本申请控制精度高，在节省人力资源的前提下，能够提高工件的成品率，重熔成品率可达97％以上，能够解决对人工操作的依赖等问题。

[0032] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0033] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

[0034] 图1是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制方法的流程图。

[0035] 图2是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制方法中对工件进行预加热过程的流程图。

[0036] 图3是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制方法中对工件进行强加热过程的流程图。

[0037] 图4是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制系统的结构框图。

[0038] 图5是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制系统中步进单元的原理图。

[0039] 图6是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制系统中高频炉单元的原理图。

[0040] 图7是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制系统的工作流程图。

具体实施方式

[0041] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

[0042] 图1是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制方法的流程图。如图1所示，本申请基于图像处理的重熔控制方法，其应用于工件合金涂层的重熔控制，包括以下步骤：

[0043] S1、控制高频炉启动。

[0044] S2、判断是否接收到强加热指令，如果是，则进入步骤S7；否则进入步骤S3。

[0045] S3、判断是否接收到复位指令，如果是，则进入步骤S4；否则，进入步骤S5。

[0046] S4、控制工件回到重熔前的原点位置。

[0047] S5、判断是否接收到预加热指令，如果是，则进入步骤S6；否则，返回步骤S2。

[0048] S6、控制高频炉对工件进行预加热。

[0049] S7、控制高频炉对工件进行强加热。

[0050] S8、控制高频炉关闭。

[0051] 本申请基于图像处理的重熔控制方法能够对工件的移动和加热进行精准控制，完成工件重熔的自动控制，解决传统重熔工艺在人工操作时存在的诸多问题。

[0052] 上述步骤S6中，如图2所示，对工件进行预加热的具体过程为：

[0053] S61、获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像。

[0054] S62、判断处理后的图像的灰度值是否达到预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到预加热工艺要求的温度，进入步骤S63；否则，返回步骤S61。此预加热过程中，预标定温度标定的是预加热工艺要求的温度。

[0055] S63、控制工件按照预设速度进行移动。

[0056] S64、判断工件是否走完全程，如果是，则返回主控制流程，进入对工件进行强加热的工艺流程；否则，返回步骤S61。

[0057] 上述步骤S61中，对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理的具体过程为：

[0058] 首先，对采集到的工件表层的彩色图像进行灰度变换，得到灰度变换后的图像f(x,y)。

[0059] 其中，对工件表层的彩色图像进行灰度变换时，为提高计算速度，结合人眼对颜色的敏感度原理，采用加权平均法得到灰度变换后的图像f(x,y)中各像素点的像素值。具体地，灰度变换后的图像f(x,y)中各像素点的像素值用Y表示，则根据式(1)得到灰度变换后的图像中各像素点的像素值。

[0060] Y＝ωR*R+ωG*G+ωB*B   (1)

[0061] 式(1)中，ωR表示颜色分量R对应的权重，ωG表示颜色分量G对应的权重，ωB表示颜色分量B对应的权重。其中，ωG>ωR>ωB。由于人眼对绿色的敏感度最高，对红色的敏感度次之，对蓝色的敏感度最低，因此满足ωG>ωR>ωB时将得到较合理的灰度图像。

[0062] 在本实施例中，将权重设置为ωR＝0.30，ωG＝0.59，ωB＝0.11时，得到灰度图像的中各像素点的像素值为256级。

[0063] 其次，对灰度变换后的图像进行去噪处理。

[0064] 采用中值滤波方法消除图像采集带来的噪声。具体地，确定一个含有奇数个点的滑动窗口，将滑动窗口中的像素点按照灰度值的大小进行排序，利用排序后中间位置的灰度值代替滑动窗口中心的像素值。

[0065] 去噪处理后的图像用g(x,y)表示，则

[0066] g(x,y)＝median{f(x-k,y-l),(k,l)∈W}   (2)

[0067] 式(2)中，W表示滑动窗口，k,l表示随机变量。滑动窗口可以采用5×5的区域。

[0068] 上述步骤S62中，预标定温度标定的是预加热工艺要求的温度，预标定温度一一对应的图像灰度阈值的获取过程为：

[0069] 在预加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gr(x,y),r＝1,2,...,n。

[0070] 将平均值 作为该预加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。该预加热工艺要求的温度及其对应的图像的灰度阈值是一一对应的。

[0071] 上述步骤S7中，对工件进行强加热的过程与对工件进行预加热的过程相同。在一个可行的实施例中，如图3所示，对工件进行强加热的具体过程为：

[0072] S71、预设第一强加热温度值对应的灰度阈值H1、第二强加热温度值对应的灰度阈值H2和第三强加热温度值对应的灰度阈值H3；预设第一移动距离设定值Dis1、第二移动距离设定值Dis2和第三移动距离设定值Dis3。其中，Dis1+Dis2+Dis3＝工件长度。将工件分为三段进行分段强加热。设定次数i，次数i取整数，i＝0,1,2。

[0073] S72、获取工件表层的图像信息，并对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像。

[0074] S73、判断处理后的图像的灰度值是否达到预标定温度一一对应的图像灰度阈值；如果处理后的图像的灰度值达到图像灰度阈值，则表示此时工件的表层温度已达到强加热工艺要求的温度，进入步骤S74；否则，返回步骤S72。

[0075] S74、控制工件按照预设速度进行移动。

[0076] S75、判断工件是否走完第一移动距离设定值Dis1，如果是，则进入步骤S76；否则，返回步骤S72。

[0077] S76、次数i加1。

[0078] S77、判断次数i是否大于2，如果是，则结束；否则，返回步骤S72。

[0079] 上述步骤S72中，对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理的具体过程与步骤S61中的过程相同，在此不做赘述。

[0080] 上述步骤S73中，预标定温度标定的是强加热工艺要求的温度，预标定温度一一对应的图像灰度阈值的获取过程为：

[0081] 在强加热工艺要求的温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gu(x,y),u＝1,2,...,n。

[0082] 将平均值 作为该强加热工艺要求的温度对应的图像的灰度阈值。该强加热工艺要求的温度及其对应的图像的灰度阈值是一一对应的。

[0083] 本申请基于图像处理的重熔控制方法根据采集到的工件表层的图像信息以及预标定温度一一对应的图像灰度阈值，通过比较工件表层图像的灰度值与预标定温度一一对应的图像灰度阈值，能够对工件的移动、预加热和强加热等过程进行精准控制，完成工件重熔的自动控制，解决传统重熔工艺在人工操作时存在的诸多问题。

[0084] 图4是根据一示例性实施例示出的一种基于图像处理的重熔控制系统的结构框图。如图4所示，本申请基于图像处理的重熔控制系统包括单片机1以及与单片机1连接的步进电机单元2、高频炉单元3和图像采集单元4。其中，步进电机单元2连接一工作台，工件设置在工作台上，工作台设置在一基座上。在单片机1的控制下，步进电机单元2能够带动工作台相对于基座运动。高频炉单元3固定设置在基座上，单片机1控制高频炉单元3对工件合金涂层进行预加热和强加热。重熔过程中，高频炉单元3采用恒定功率对工件进行加热。图像采集单元4设置在高频炉单元3处，其用于实时采集工件表层的图像信息并发送给单片机1。具体地，图像采集单元4采用工业摄像机。工业摄像机对工件表层的图像进行实时采集。

[0085] 本申请基于图像处理的重熔控制系统的工作过程为：系统开启后，单片机1控制步进电机单元2动作，步进电机单元2通过工作台带动工件在自转的同时水平移动。工作台带动工件经过高频炉单元3的过程中，单片机1控制高频炉单元3对工件进行加热。在高频炉单元3对工件进行加热的过程中，单片机1控制图像采集单元4实时采集工件表层的图像信息。图像采集单元4将采集到的图像信息发送给单片机1。

[0086] 单片机1对接收到的图像信息进行灰度变换和去噪处理，得到处理后的图像；单片机将处理后的图像的灰度值与预标定温度一一对应的图像灰度阈值进行比较，并根据比较结果控制步进电机单元2动作，以及控制高频炉单元3执行预加热或强加热工艺，从而通过自动控制完成工件重熔的整个过程。

[0087] 具体地，工件可以为油田抽油杆接箍，对工件合金涂层进行重熔控制具体为对油田抽油杆接箍表层合金涂层进行重熔控制。

[0088] 在本实施例中，单片机1采用步骤S61的处理过程对获取的工件表层的图像信息进行灰度变换和去噪处理。

[0089] 在本实施例中，单片机1采用温度标定的方法构建图像灰度阈值与温度的二维样本库，其具体过程为：

[0090] 在同一标定温度下连续采集n次图像信息，经灰度变换和去噪处理后得到处理后的图像gv(x,y),v＝1,2,...,n。

[0091] 将平均值 作为该标定温度对应的图像的灰度阈值。该标定温度及其对应的图像的灰度阈值是一一对应关系。

[0092] 这样多个不同的标定温度及其对应的图像的灰度阈值就构成了图像灰度阈值与温度的二维样本库。其中，标定温度包括标定预加热工艺要求的温度和强加热工艺要求的温度。

[0093] 在本实施例中，具体地，工业摄像机的像素个数为1280×1040，成像单元面积为4.068mm×3.686mm。采用一个标准块，在不改变环境参数的前提下对温度进行标定。结合工艺流程，确定标定温度为650℃、950℃、980℃和1000℃。单片机1采用温度标定的方法，可以分别得到650℃对应的图像的灰度阈值，950℃对应的图像的灰度阈值，980℃对应的图像的灰度阈值和1000℃对应的图像的灰度阈值。

[0094] 本申请通过设置单片机1、步进电机单元2、高频炉单元3和图像采集单元4，单片机1控制步进电机单元2中的步进电机23通过工作台带动工件实现自转和水平移动，控制高频炉单元3对工件进行预加热和强加热；单片机1根据图像采集单元4实时采集的图像信息以及预构建的灰度阈值与温度的二维样本库，判断工件表层的温度是否达到工艺要求的温度，并根据判断结果控制步进电机单元2中的步进电机23动作或控制高频炉单元3对工件进行加热，完成工件的重熔过程，能够在节省人力成本的前提下提高工件的成品率。

[0095] 一些实施例中，如图5所示，步进电机单元2包括第一隔离电路21、驱动器22、步进电机23和隔离变压器24。单片机1依次通过第一隔离电路21和驱动器22与步进电机23连接。隔离变压器24与驱动器22连接，为驱动器22进行独立供电。

[0096] 重熔过程中，工件的水平位移由步进电机23拖动工作台来完成，这就要求步进电机23具备较快的响应速度、较高的控制精度以及较小的振动和噪声，因此，本申请中步进电机23采用五相混合式步进电机23。

[0097] 为了满足系统对步进电机23响应速度的要求，防止步进电机23出现过冲、失步等故障，单片机1输出的脉冲驱动信号采用升频-恒频-降频的模式输出。

[0098] 隔离变压器24为驱动器22进行独立供电。具体地，步进电机23和驱动器22的机壳接地端子均与保护大地连接，保证步进电机23的安全运行。通过驱动器22板侧的整/半步拨码开关，将步进电机23设置为半步运行模式，减小步进电机23的振动，能够进一步提高工件的位移精度。

[0099] 一些实施例中，如图6所示，高频炉单元3包括顺次连接的第二隔离电路31、反向器32、继电器33和高频炉34。单片机1输出的控制信号经过第二隔离电路31输入反向器32，反向器32将+3V电压转换为+24V电压供电。控制信号控制继电器33动作。继电器33与高频炉34连接。具体地，继电器33的常闭触点连接高频炉34的停止控制线，继电器33的常开触点连接高频炉34的开始控制线，继电器33的公共触点与高频炉34的公共端控制线相连。为了防止继电器33线圈产生的反向感生电动势对前端电路造成干扰，在继电器33的两输入端并联一个起保护作用的反向二极管。

[0100] 具体地，高频炉34采用高频感应式加热炉，高频感应式加热炉具有加热速度快，且功率可控等优点。高频感应式加热炉中的感应线圈的形状与工件进行匹配设置。

[0101] 具体地，第二隔离电路31采用型号为TLP521的光耦合器件，该器件能够增强电路的安全性，减小电压的干扰。反向器32采用型号为ULN2003的高耐压、大电流复合晶体管阵列。继电器33采用型号为DS1E-NIL-DC24V的继电器33。

[0102] 一些实施例中，如图4所示，本申请基于图像处理的重熔控制系统中还设置有位置信息采集单元5。位置信息采集单元5与单片机1连接。位置信息采集单元5用于采集工件的位置信息。工件的位置信息包括工件重熔的起始位置和工件重熔后的终止位置。工件重熔后的终止位置也是工件重熔前的原点位置。

[0103] 具体地，位置信息采集单元5包括两个接近开关和第三隔离电路。两个接近开关均通过第三隔离电路与单片机1的I/O口连接。沿工件的水平移动方向，两个接近开关分别位于高频炉34的两侧。其中一个接近开关用于检测工件重熔的起始位置，另一个接近开关用于检测工件重熔后的终止位置。当检测工件重熔起始位置的接近开关将检测到的信号发送给单片机1时，单片机1控制高频炉单元3对工件进行加热，在加热的过程中单片机1控制步进电机单元2带动工作台运动。当检测工件重熔后的终止位置的接近开关将检测到的信号发送给单片机1时，单片机1控制步进电机单元2停止。

[0104] 一些实施例中，如图4所示，本申请基于图像处理的重熔控制系统中还设置有通信单元6和上位机7，单片机1通过通信单元6与上位机7进行通信。单片机1将重熔过程中的实时数据发送给上位机7。重熔过程中的实时数据包括涂层表层温度、步进电机23运行状态、高频炉34运行状态和工件序列号等现场信息。上位机7对接收到的实时数据进行监控，当上位机7判断出数据出现异常时，上位机7向单片机1发送控制指令，对系统的控制过程进行纠正。

[0105] 具体地，通信单元6包括通信模块和485总线。通信接口电路采用高性能、带隔离的485接口芯片MAX1480B。在抗干扰设计上，该芯片内部自带变压器，转换信号的供电系统间电气隔离，在传输速率为250kbps时可实现无差错传输；另一方面，采用双绞屏蔽线作为传输介质以抵消掉感应到的电磁干扰信号。

[0106] 一些实施例中，如图4所示，本申请基于图像处理的重熔控制系统中还设置输入单元8，输入单元8与单片机1连接。输入单元8用于向单片机1输入操作指令指令。输入单元8可以采用触摸屏中的虚拟按键，也可以采用实体按键。具体地，输入单元8采用实体按键时，其具体包括强加热键、预加热键和复位键。单片机1根据接收到的造作指令执行相应的加工工序。

[0107] 在一个具体的实施例中，如图7所示，本申请基于图像处理的重熔控制系统的工作过程为：

[0108] S11、对基于图像处理的重熔控制系统进行初始化。

[0109] 开始工作，读取存储器中的数据并对系统进行初始化，包括看门狗、系统时钟、定时器、中断、交叉开关、I/O输入输出、UART0以及UART1等。

[0110] S12、控制高频炉34启动。

[0111] S13、判断强加热键是否按下，如果key_h_start＝1，则表示强加热键按下，进入步骤S18；否则，表示强加热键未按下，则进入步骤S14。

[0112] S14、判断复位键是否按下，如果key_move＝1，则表示复位键按下，进入步骤S15；否则，表示复位键未按下，进入步骤S16。

[0113] S15、控制工件回到重熔前的原点位置。

[0114] S16、判断预加热键是否按下，如果key_start＝1，则表示预加热键按下，进入步骤S17；否则，表示预加热键未按下，返回步骤S13。

[0115] S17、对工件进行预加热。其中，预加热的温度在650°左右。其中，对工件进行预加热的过程与步骤S61～S64的过程相同，在此不做赘述。

[0116] S18、对工件进行强加热。其中，强加热的温度为950°～1000°。其中，对工件进行强加热的过程与步骤S71～S77的过程相同，在此不做赘述。

[0117] S19、控制高频炉34关闭。

[0118] 关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

[0119] 可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

[0120] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

[0121] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

[0122] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

[0123] 此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个中央处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

[0124] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0125] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0126] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。