基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，包括自動(dòng)上料裝置、傳送帶，自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)將工件送入傳送帶上進(jìn)行傳送，還包括光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)以及剔除裝置，光學(xué)系統(tǒng)采集被測(cè)工件的信息經(jīng)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)相連接，控制系統(tǒng)與剔除裝置相連接，控制剔除裝置動(dòng)作；光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在固定支架上的攝像頭以及LED光源，攝像頭設(shè)置于被測(cè)工件的正上方，LED光源設(shè)置于被測(cè)工件上方的左右兩端。本實(shí)用新型可用于工業(yè)流水線檢測(cè)，提高了自動(dòng)化程度和效率，取代了人工檢測(cè)，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。
【專利說(shuō)明】基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，特別涉及一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]對(duì)于金屬或塑料等模制品工件，在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生毛邊，這些毛邊可能嚴(yán)重影響工件質(zhì)量，因此在模制品工件生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于毛邊的檢測(cè)非常重要，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有方法是通過(guò)人工目測(cè)來(lái)完成毛邊檢測(cè)，但人工檢測(cè)效率低，漏檢率高，影響工件產(chǎn)品質(zhì)量，造成經(jīng)濟(jì)損失，給廠商和用戶帶來(lái)不良影響。采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，可以解決這一問(wèn)題。
[0003]計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是光學(xué)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等各種技術(shù)的綜合。計(jì)算機(jī)視覺(jué)作為一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)引起越來(lái)越多人的關(guān)注。其基本原理是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)得到被測(cè)物體的圖像進(jìn)行分析，獲取所需要的信息，并根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)，判斷被測(cè)工件是否合格。由于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)具有對(duì)光譜的敏感范圍廣、測(cè)量精度高、檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品精度，減少了大量的人力物力，節(jié)約了生產(chǎn)成本，為各行業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
[0004]計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在歐美和日本等國(guó)家應(yīng)用廣泛，但國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)直到八十年代才開(kāi)始得到重視。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)取得許多重大進(jìn)展，研究成果不斷涌現(xiàn)。目前尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)計(jì)算機(jī)視覺(jué)在毛邊檢測(cè)方面的報(bào)道。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，包括自動(dòng)上料裝置、傳送帶，所述的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)將工件送入傳送帶上進(jìn)行傳送，還包括光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)以及剔除裝置，所述的光學(xué)系統(tǒng)采集被測(cè)工件的信息經(jīng)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)相連，所述的計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)相連接，所述的控制系統(tǒng)與剔除裝置相連接，控制剔除裝置動(dòng)作；所述的光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在固定支架上的攝像頭以及LED光源，所述的攝像頭設(shè)置于被測(cè)工件的正上方，所述的LED光源設(shè)置于被測(cè)工件上方的左右兩端。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的攝像頭與固定支架上面還設(shè)置有一個(gè)可調(diào)節(jié)支架。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的LED光源與固定支架上面還設(shè)置有可調(diào)節(jié)支架。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的調(diào)節(jié)支架通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，所述的步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的調(diào)節(jié)支架通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，所述的步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。[0011]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的剔除裝置包括推送器以及步進(jìn)電機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]本實(shí)用新型的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)，將采集到的圖像送到計(jì)算機(jī)，由相應(yīng)的圖像處理軟件判斷工件是否有毛邊，完成工件的自動(dòng)篩選，可用于工業(yè)流水線檢測(cè)，提高了自動(dòng)化程度和效率，取代了人工檢測(cè)，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。同時(shí)通過(guò)設(shè)置可調(diào)節(jié)的支架，能夠根據(jù)不同的工件調(diào)整光學(xué)成像系統(tǒng)的位置，適用范圍廣，該毛邊檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的固定支架安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的剔除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)支架的控制流程圖；
[0018]圖5是整個(gè)本實(shí)用新型的系統(tǒng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]如圖1所示為本實(shí)用新型的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括自動(dòng)上料裝置、傳送帶，所述的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)用于將工件送入傳送帶上進(jìn)行傳送。還包括光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)以及剔除裝置，所述的光學(xué)系統(tǒng)采集被測(cè)工件的信息經(jīng)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)相連，所述的計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)相連接，所述的控制系統(tǒng)與剔除裝置相連接，控制剔除裝置動(dòng)作；所述的光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在固定支架上的攝像頭以及LED光源，所述的攝像頭設(shè)置于被測(cè)工件的正上方，所述的LED光源設(shè)置于被測(cè)工件上方的左右兩端。
[0022]自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)將被測(cè)工件傳送至光學(xué)成像系統(tǒng)。光學(xué)成像系統(tǒng)采用直接明場(chǎng)正面照明的方式，被測(cè)工件位于攝像頭正下方，LED光源以環(huán)形方式照射被測(cè)工件。采用這種照明方式，可以突出被測(cè)工件，所以工件的毛邊被增強(qiáng)，看得更清晰，而且拍攝的圖像中被測(cè)工件為黑，背景為亮，有益于后續(xù)的圖像分割處理，降低了圖像處理難度。圖像采集卡獲取光學(xué)成像系統(tǒng)拍攝的工件圖像，傳送至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行圖像處理。如圖5所示，圖像處理采用現(xiàn)有技術(shù)中的圖像處理軟件，如Matlab進(jìn)行處理，首先讀取工件圖像，對(duì)工件圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理。然后對(duì)圖像進(jìn)行閾值分割，以突顯被測(cè)工件的特征。采用形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算去除圖像的細(xì)小連接部分。其中結(jié)構(gòu)元素的大小不能超過(guò)被測(cè)工件的尺寸，否則會(huì)去除整個(gè)被測(cè)工件。從原始圖像中減去經(jīng)開(kāi)運(yùn)算后的圖像，這時(shí)圖像中可能含有非常小的像素點(diǎn)，這些小的像素點(diǎn)再次采用形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算來(lái)去除。同樣結(jié)構(gòu)元素不能取得太大，否則會(huì)去除毛邊圖像，達(dá)不到檢測(cè)效果。當(dāng)圖像中亮度面積大于預(yù)定值時(shí)，則認(rèn)為被測(cè)工件含有毛邊，并將毛邊圖像送至毛邊記錄模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，判斷工件的合格率?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)圖像處理結(jié)果自動(dòng)對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行相應(yīng)篩選，有毛邊的工件被剔除，然后進(jìn)行下一工件的毛邊檢測(cè)。
[0023]圖3是本實(shí)用新型的剔除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)被測(cè)工件含有毛邊時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該剔除掉該工件。被測(cè)工件在傳送帶上流動(dòng)，控制系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)的圖像處理結(jié)果執(zhí)行對(duì)被測(cè)工件的相應(yīng)操作。若被測(cè)工件含有毛邊，則控制系統(tǒng)傳送控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)觸發(fā)推送器，讓推送器執(zhí)行推動(dòng)操作，將傳送帶上的被測(cè)工件剔除到不合格工件處，然后收回，等待下一個(gè)觸發(fā)信號(hào)；若被測(cè)工件不含有毛邊，則推送器不執(zhí)行推送操作，被測(cè)工件傳送到合格產(chǎn)品處。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]作為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的一種有效補(bǔ)充，如圖2所示，攝像頭與固定支架上面還設(shè)置有一個(gè)可調(diào)節(jié)支架。所述的LED光源與固定支架上面也設(shè)置有可調(diào)節(jié)支架。調(diào)節(jié)支架通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
[0026]對(duì)于不同的工件，利用攝像頭拍攝的工件圖片可能有很大的差別，因此應(yīng)該根據(jù)不同的工件選擇相應(yīng)的拍攝距離。攝像頭和LED光源有可調(diào)節(jié)支架控制，被測(cè)工件至于攝像頭下方。將支架固定在合適位置，攝像頭拍攝含有毛邊被測(cè)工件圖片，傳送給圖像采集卡，圖像采集卡傳送給計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)觀察拍攝的圖像效果，當(dāng)拍攝的工件圖片不能獲得工件的毛邊時(shí)，控制臺(tái)發(fā)送控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，利用步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)攝像頭和LED光源的可調(diào)節(jié)支架，重復(fù)上述步驟，直到獲得滿意的工件圖像。當(dāng)更換不同種類的工件時(shí)，應(yīng)該將攝像頭和光源都調(diào)到合適位置，才能進(jìn)行工件的流水線檢測(cè)其流程圖如圖4所示。
[0027]本實(shí)用新型方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，包括自動(dòng)上料裝置、傳送帶，所述的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)將工件送入傳送帶上進(jìn)行傳送，其特征在于:還包括光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)以及剔除裝置，所述的光學(xué)系統(tǒng)采集被測(cè)工件的信息經(jīng)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)相連，所述的計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)相連接，所述的控制系統(tǒng)與剔除裝置相連接，控制剔除裝置動(dòng)作；所述的光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在固定支架上的攝像頭以及LED光源，所述的攝像頭設(shè)置于被測(cè)工件的正上方，所述的LED光源設(shè)置于被測(cè)工件上方的左右兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的攝像頭與固定支架上面還設(shè)置有一個(gè)可調(diào)節(jié)支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的LED光源與固定支架上面還設(shè)置有可調(diào)節(jié)支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)支架通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，所述的步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)支架通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，所述的步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的毛邊檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的剔除裝置包括推送器以及步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】B07C5/34GK203750868SQ201320733438
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】宦海, 張震, 許晴, 盧松 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)