[发明专利]一种基于音频分析的标记字符质量检测系统及方法

说明书

本发明提出的一种基于音频分析的标记字符质量检测系统及方法，包括：包括打标设备，所述打标设备包括机体，机体上设有工作台，工作台上设有夹持机构、标记头、拾音器和针总成；所述夹持机构设在工作台的一端，用于固定夹持工件；标记头设在工作台的另一端，针总成正对工件固定安装在标记头内置的电机上，用于向工件的预设位置完成字符打标；所述拾音器面向工件固定安装在夹持机构一侧，拾音器内设有用于采集工件进行字符打标过程中的音频的测量传声器；所述机体内设有标记控制单元和音频检测单元。本发明能够实现通过音频检测这种方式对字符标记结果进行非接触的检测。

技术领域

本发明涉及标记字符检测技术领域，更具体的说是涉及一种基于音频分析的标记字符质量检测系统及方法。

背景技术

根据国家规定或企业管理的需要，在产品上进行文字、图形等唯一性标识，例如车辆识别代码、发动机代码、出厂编号等，这个过程称为打标。通常具备唯一性，作为产品身份ID伴随产品的整个生命周期，对准确性、可读性的要求很高。对标记结果的检查，防止不良品流出，一直以来都是行业内积极探索的方向。

当今，针对标记字符检查的方式有多种，如被大家熟知的基于机器视觉的检查。通过对图像的计算分析来对打标的结果进行检查。

但是，采用基于机器视觉的打标字符检测技术，软硬件、调试及后期维护的成本高，实施的周期长，通常需要专业的技术人员才能完成，同时视觉受光源、安装空间、环境(如振动、油污)等因素影响大，部分场景是无法使用。对安装精度要求高，如果安装发生变化需要重新调试，费时费力费钱。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种基于音频分析的标记字符质量检测系统及方法，能够实现通过音频检测这种方式对字符标记结果进行非接触的检测。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种基于音频分析的标记字符质量检测系统，包括打标设备，所述打标设备包括机体，机体上设有工作台，工作台上设有夹持机构、标记头、拾音器和针总成；所述夹持机构设在工作台的一端，用于固定夹持工件；标记头设在工作台的另一端，针总成正对工件固定安装在标记头内置的电机上，用于向工件的预设位置完成字符打标；所述拾音器面向工件固定安装在夹持机构一侧，拾音器内设有用于采集工件进行字符打标过程中的音频的测量传声器；所述机体内设有标记控制单元和音频检测单元，标记控制单元用于控制标记头驱动针总成完成抬落笔动作进行字符打标，并将抬落笔信号发送至音频检测单元；所述音频检测单元用于控制拾音器采集的音频信号，并根据抬落笔信号进行全局音频特征分析和声音跟随分析，针对分析结果进行打标过程的声音跟随性评定，根据评定数据得出打标字符的质量检测结果。

进一步，所述音频检测单元包括用于进行全局音频特征分析的环境噪音采集模块、合格过程标定模块和检测模块；

所述环境噪音采集模块，用于对打标设备标记过程中的环境噪音测定，并记录测定的环境音参数和标记过程时间；

所述合格过程标定模块，用于对合格的标记过程声音进行采样，根据环境音参数和标记过程时间，对噪声频率段进行降噪，降噪后提取合格标记声音的频率特征；

所述检测模块，用于在打标设备标记过程中记录测定的环境音参数和标记过程时间，对噪声频率段进行降噪，降噪后提取待测标记声音的频率特征，通过与合格标记声音的频率特征比对，得出最终匹配度。

进一步，所述音频检测单元还包括用于进行声音跟随分析的标准分布曲线生成模块、音频跟随曲线生成模块和评定模块；

所述标准分布曲线生成模块，用于实时采集标记头抬落笔信号，获取标记过程中每次抬落笔的时间点和时长，生成标准分布曲线，作为声音跟随的判定标准；所述音频跟随曲线生成模块，用于标记过程中同步实时采集声音，根据全局音频特征分析中生成的合格标记声音的频率特征，通过设定阈值的方式判定声音的出现和消失的时间点和时长，最终生成采集的音频跟随曲线；