專利名稱：蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于基于圖像處理測控技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種檢測儀，更進一步涉及一種蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀，該智能測量儀能夠?qū)Σ噬@象管關(guān)鍵部件蔭罩網(wǎng)板進行測試與調(diào)整。
背景技術(shù)：
蔭罩網(wǎng)板是彩色顯象管乃至彩色電視機生產(chǎn)的關(guān)鍵部件，產(chǎn)品指標直接影響電視畫面質(zhì)量的好壞。為確保彩管關(guān)鍵部件蔭罩的生產(chǎn)質(zhì)量，在眾多的生產(chǎn)工序當中，每道生產(chǎn)工序都必須采取嚴格的質(zhì)量保證體系，盡管如此，在蔭罩生產(chǎn)過程中，由于工藝過程上的固有分散性，不可避免地會產(chǎn)生蔭罩孔徑變形和制造誤差。為確保產(chǎn)品檢驗的一致性，有必要對產(chǎn)品采取逐個測試而非抽樣檢查，因此，測試檢驗任務十分繁重。而且，由于蔭罩的誤差范圍均在微米數(shù)量級，其檢驗判定屬高精度誤差測量判定范圍。目前國內(nèi)廠家主要靠人工檢驗，不但勞動強度大，而且無法保證產(chǎn)品的一致性，因為人工檢驗會受到視力、經(jīng)驗、體力和責任心等人為因素的影響。鑒于上述眾多原因，研制開發(fā)實用新型蔭罩檢測判定裝置，對提高國內(nèi)彩電生產(chǎn)的技術(shù)水平是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有測試手段存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種成本低、測試與調(diào)整全自動化、高速度與高精度并舉的蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用虛擬儀器的設計思想，結(jié)合軟測量處理優(yōu)勢，以軟代硬，充分利用被測蔭罩產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，借助計算機視覺有形測試的優(yōu)勢，選擇小波和脊波變換的圖像融合新算法，實現(xiàn)蔭罩多參數(shù)一體化檢測判定。
本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案是該蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀，包括設置在檢驗臺底座下方的光源，檢驗臺底座上方設有攝像機鏡頭，用于將檢驗臺底座上的被測樣品的孔徑圖像按焦距定位比例傳遞給攝像機，由攝像機轉(zhuǎn)換為視頻信號；攝像機上連接有圖像采集卡，圖像采集卡依次連接有圖像處理單元、控制驅(qū)動單元和機械傳動機構(gòu)，其中圖像處理單元內(nèi)設有控制圖像采集的軟件，將圖像采集卡的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送往圖像處理單元；圖像處理單元通過控制驅(qū)動單元與機械傳動機構(gòu)連接，由控制驅(qū)動單元控制攝像機鏡頭和攝像機進行動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整并顯示圖像；控制驅(qū)動單元還與儀器系統(tǒng)集成單元連接，儀器系統(tǒng)集成單元內(nèi)有用于支持圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件，測量參數(shù)設置、功能選擇、數(shù)據(jù)的修改均由儀器系統(tǒng)集成單元完成，光源和以及整個系統(tǒng)由電源供電；儀器系統(tǒng)集成單元在圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件的支持下，對蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像進行處理與補償計算，并在虛擬儀器人機交互界面上實時顯示蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像畫面，當動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整滿足精度要求時，在輸出軟件的控制下，并將處理結(jié)果與補償數(shù)據(jù)送往控制驅(qū)動單元，并將調(diào)整補償數(shù)據(jù)保存，測試調(diào)整數(shù)據(jù)報表送打印機打印輸出保存。
本發(fā)明的蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀，主要用于彩色顯像管蔭罩網(wǎng)板孔徑的成品檢驗，具有對蔭罩孔徑大小、孔徑形狀、以及透光率的高精度實時測量功能，測量速度小于5s/點；重復測量誤差和系統(tǒng)測量誤差都小于3％。測量精度、均衡性和一致性技術(shù)指標均達到本行業(yè)領(lǐng)先水平。


圖1是本發(fā)明的測量儀邏輯結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明的算法處理程序流程圖；為了更清楚的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細描述與說明。
具體實施例方式
本發(fā)明的測量儀邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，的包括設置在檢驗臺底座下方的光源1，攝像機鏡頭4將檢驗臺底座2上的蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像按焦距定位比例由攝像機5轉(zhuǎn)換為視頻信號。
攝像機5上連接有圖像采集卡6，圖像采集卡6依次連接有圖像處理單元7、控制驅(qū)動單元8和機械傳動機構(gòu)9，其中圖像處理單元7內(nèi)設有控制圖像采集的軟件，將圖像采集卡6的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送往圖像處理單元7；圖像處理單元7通過控制驅(qū)動單元8與機械傳動機構(gòu)9連接，由控制驅(qū)動單元8控制攝像機鏡頭4和攝像機5進行動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整并顯示圖像；控制驅(qū)動單元8還與儀器系統(tǒng)集成單元10連接，儀器系統(tǒng)集成單元10內(nèi)有用于支持圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件，測量參數(shù)設置、功能選擇、數(shù)據(jù)的修改均由儀器系統(tǒng)集成單元10完成，光源1和以及整個系統(tǒng)由電源11供電；儀器系統(tǒng)集成單元10在圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件的支持下，對蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像進行處理與補償計算，并在虛擬儀器人機交互界面上實時顯示蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像畫面，當動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整滿足精度要求時，在輸出軟件的控制下，并將處理結(jié)果與補償數(shù)據(jù)送往控制驅(qū)動單元8，并將調(diào)整補償數(shù)據(jù)保存，測試調(diào)整數(shù)據(jù)報表送打印機打印輸出保存。
圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件采用視頻圖像快速處理算法和軟測量策略，進行蔭罩孔圖像采集數(shù)據(jù)的預濾波、圖像數(shù)據(jù)變換、圖像分割、邊緣提取等，進而實現(xiàn)蔭罩孔徑大小、孔徑形狀、透光率、孔徑傾斜度等測量功能的軟測量計算處理。
圖2是本發(fā)明的算法處理程序流程圖。
圖像處理程序包括中值濾波、閾值分割、輪廓提取，之后將圖像復制為兩份，分別計算槽寬、槽高以及橋?qū)挕?br> 計算槽寬、槽高的步驟包括骨架提取、標記圖像以形成一個完整內(nèi)孔、Hough變換檢測內(nèi)孔傾角、根據(jù)傾角旋轉(zhuǎn)圖像以及垂直(水平)投影，尋找內(nèi)孔外切矩形和計算Hough變換檢測內(nèi)孔傾角槽寬、槽高。
計算橋?qū)挼牟襟E包括骨架提取、復制圖像、根據(jù)Hough變換檢測得到的內(nèi)孔傾角旋轉(zhuǎn)圖像以及根據(jù)投影內(nèi)孔周邊區(qū)域計算橋?qū)挕?br> 本發(fā)明由于采用虛擬儀器的設計思想，結(jié)合軟測量處理優(yōu)勢，以軟代硬，充分利用被測蔭罩產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，借助計算機視覺有形測試的優(yōu)勢，選擇小波和脊波變換的圖像融合新算法，實現(xiàn)蔭罩多參數(shù)一體化檢測判定。對蔭罩孔徑大小、孔徑形狀、以及透光率的高精度實時測量功能，測量速度小于5s/點；重復測量誤差和系統(tǒng)測量誤差都小于3％。其測量精度、均衡性和一致性技術(shù)指標均達到了設計指標，而且儀器的制作成本低、功能強、精度高，速度極快，操作方便，具有高度智能化與自動化功能。
本發(fā)明已完成樣機的研制，并投入生產(chǎn)使用，工作穩(wěn)定可靠，取得初步效果，按工廠要求將繼續(xù)完善加工工藝。
權(quán)利要求
1.一種蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀，其特征在于，該智能測量儀包括一設置在檢驗臺底座(2)下方的光源(3)，檢驗臺底座(2)上方設有攝像機鏡頭(4)，用于將檢驗臺底座(2)上的被測樣品(1)的孔徑圖像按焦距定位比例傳遞給攝像機(5)，由攝像機(5)轉(zhuǎn)換為視頻信號；攝像機(5)上連接有圖像采集卡(6)，圖像采集卡(6)依次連接有圖像處理單元(7)、控制驅(qū)動單元(8)和機械傳動機構(gòu)(9)，其中圖像處理單元(7)內(nèi)設有控制圖像采集的軟件，將圖像采集卡(6)的視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送往圖像處理單元(7)；圖像處理單元(7)通過控制驅(qū)動單元(8)與機械傳動機構(gòu)(9)連接，由控制驅(qū)動單元(8)控制攝像機鏡頭(4)和攝像機(5)進行動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整并顯示圖像；控制驅(qū)動單元(8)還與儀器系統(tǒng)集成單元(10)連接，儀器系統(tǒng)集成單元(10)內(nèi)有用于支持圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件，測量參數(shù)設置、功能選擇、數(shù)據(jù)的修改均由儀器系統(tǒng)集成單元(10)完成，光源(1)和以及整個系統(tǒng)由電源(11)供電；儀器系統(tǒng)集成單元(10)在圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件的支持下，對蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像進行處理與補償計算，并在虛擬儀器人機交互界面上實時顯示蔭罩網(wǎng)板孔徑圖像畫面，當動態(tài)自動循環(huán)調(diào)整滿足精度要求時，在輸出軟件的控制下，并將處理結(jié)果與補償數(shù)據(jù)送往控制驅(qū)動單元(8)，并將調(diào)整補償數(shù)據(jù)保存，測試調(diào)整數(shù)據(jù)報表送打印機打印輸出保存。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蔭罩網(wǎng)板孔徑的智能測量儀，包括光源，檢驗臺底座，攝像機鏡頭、攝像機，圖像采集卡，圖像處理單元、控制驅(qū)動單元和機械傳動機構(gòu)及其儀器系統(tǒng)集成單元，其中儀器系統(tǒng)集成單元內(nèi)有用于支持圖像處理軟件和蔭罩網(wǎng)板孔徑測量軟件，測量參數(shù)設置、功能選擇、數(shù)據(jù)的修改均由儀器系統(tǒng)集成單元完成，光源和以及整個系統(tǒng)由電源供電；主要用于彩色顯像管蔭罩網(wǎng)板孔徑的成品檢驗，具有對蔭罩孔徑大小、孔徑形狀、以及透光率的高精度實時測量功能，測量速度小于5s/點；重復測量誤差和系統(tǒng)測量誤差都小于3％。測量精度、均衡性和一致性技術(shù)指標均達到本行業(yè)領(lǐng)先水平。
文檔編號G01N21/00GK1790590SQ20051002273
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者韓九強, 姚向華, 張新曼, 盛新高, 吳彩玲, 劉瑞玲, 王曉絨 申請人:西安交通大學