專利名稱：一種全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)系統(tǒng)， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)小型化、高密度產(chǎn)品的尺寸檢測(cè)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，端子尺寸檢測(cè)通常這種帶有高度重復(fù)性和智能性的工作只能用人肉眼來(lái)完成，但有些時(shí)候，如微小的尺寸要精確快速測(cè)量，形狀匹配，顏色識(shí)別等，人們根本無(wú)法用肉眼連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，其他物理傳感器也難于有用武之地。隨著電子技術(shù)的不斷小型化和高密度組裝趨勢(shì)，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)要求也越來(lái)越嚴(yán)密，傳統(tǒng)的目視檢測(cè)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和光電技術(shù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)向高科技、高精度、高質(zhì)量、高附加值、小型化及集成化方向發(fā)展，相應(yīng)的精密檢測(cè)技術(shù)也該適應(yīng)這種發(fā)展。精密檢測(cè)技術(shù)應(yīng)為先進(jìn)制造業(yè)服務(wù)，擔(dān)負(fù)起質(zhì)量技術(shù)保證。進(jìn)入21世紀(jì)光電子、信息、機(jī)電、汽車等產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷革新，各種高科技產(chǎn)品，如數(shù)碼相機(jī)、液晶、汽車等快速滲透進(jìn)入每個(gè)家庭，而高精度的各類零部件成了產(chǎn)品的關(guān)鍵， 企業(yè)精密超精密加工需求持續(xù)擴(kuò)大；另外當(dāng)前模具加工的重點(diǎn)發(fā)展方向之一就是單件高精度加工，也就是高檔模具需求旺盛。模具工業(yè)發(fā)展迅速，在汽車、水暖、光電等行業(yè)的帶動(dòng)下，模具行業(yè)需求日益增大。精密儀器元件、光學(xué)鏡頭、汽車中小尺寸鑄壓件、水龍頭、液晶顯示屏等中、高檔模具同樣需要精密檢測(cè)來(lái)保證質(zhì)量。因此，如何實(shí)現(xiàn)立足于各類中小尺寸精密產(chǎn)品的檢測(cè)需求，如精密機(jī)電零部件、精密陶瓷制品、光電元件和光學(xué)透鏡等。如何采用高精度直線電機(jī)、傳感器以及自主開(kāi)發(fā)測(cè)量評(píng)價(jià)軟件為核心實(shí)現(xiàn)軟硬件控制方案，并最終實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、高自動(dòng)化程度的精密檢測(cè)平臺(tái)，滿足服務(wù)于光電信息、模具、高新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)需求是目前迫切需要解決的問(wèn)題，要滿足上述要求，目前還存在多方面的技術(shù)缺陷和相關(guān)軟硬件資源的支持。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)該方法的檢測(cè)系統(tǒng)，滿足各類中小尺寸精密產(chǎn)品的檢測(cè)要求，服務(wù)于光電信息、模具、高新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)需求。為有效解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為—種實(shí)現(xiàn)上述全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其包括圖像管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、系統(tǒng)管理模塊及主控制模塊；所述圖像管理模塊包括圖像獲取子模塊、圖像增強(qiáng)子模塊、特征識(shí)別子模塊、圖像配準(zhǔn)子模塊、圖像融合子模塊、邊緣提取子模塊、圖像濾波子模塊及識(shí)別控制子模塊；所述數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)運(yùn)算子模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊及數(shù)據(jù)傳輸子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊包括I/O子模塊及系統(tǒng)維護(hù)子模塊；所述主控制模塊包括指標(biāo)檢測(cè)子模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換子模塊及通信控制子模塊；上述各功能模塊及子模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線或各種轉(zhuǎn)換電路及控制電路相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。所述數(shù)據(jù)管理模塊還包括數(shù)據(jù)錄入子模塊及格式轉(zhuǎn)換子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊還包括數(shù)據(jù)備份子模塊、數(shù)據(jù)還原子模塊及數(shù)據(jù)刪除子模塊；所述主控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)調(diào)用子模塊、信號(hào)輸出子模塊及信號(hào)識(shí)別子模塊。所述圖像處理模塊的各功能子模塊可根據(jù)需要組合調(diào)整排列或設(shè)定自由空間調(diào)度權(quán)限刪除或添加。所述圖像處理模塊由主程序分層控制，其包括圖像采集層、圖像處理層及參數(shù)輸出層。本實(shí)用新型的有益效果為數(shù)據(jù)采集及其圖形圖像處理功能一體化設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)交換功能模塊集成實(shí)現(xiàn)多格式數(shù)據(jù)處理；立足于各類中小尺寸精密產(chǎn)品的檢測(cè)需求，如精密機(jī)電零部件、精密陶瓷制品、光電元件和光學(xué)透鏡等；把計(jì)算機(jī)的快速性、可重復(fù)性與人眼視覺(jué)的高度只能化和抽象能力相結(jié)合，增強(qiáng)精度和速度的可靠性；節(jié)省傳統(tǒng)人工目視檢測(cè)的工作量，降低人工成本；采用高精度直線電機(jī)、傳感器以及自主開(kāi)發(fā)測(cè)量評(píng)價(jià)軟件為核心實(shí)現(xiàn)軟硬件控制方案，實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、高自動(dòng)化程度的精密檢測(cè)平臺(tái)，滿足服務(wù)于光電信息、模具、高新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)需求是目前迫切需要。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)硬件模塊連接框圖；圖2是本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)圖像處理模塊子模塊連接框圖；圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)化光學(xué)尺寸檢測(cè)方法軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1及圖2，一種實(shí)現(xiàn)上述全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其包括圖像管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、系統(tǒng)管理模塊及主控制模塊；所述圖像管理模塊包括圖像獲取子模塊、圖像增強(qiáng)子模塊、特征識(shí)別子模塊、圖像配準(zhǔn)子模塊、圖像融合子模塊、邊緣提取子模塊、圖像濾波子模塊及識(shí)別控制子模塊；所述數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)運(yùn)算子模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊及數(shù)據(jù)傳輸子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊包括I/O子模塊及系統(tǒng)維護(hù)子模塊；所述主控制模塊包括指標(biāo)檢測(cè)子模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換子模塊及通信控制子模塊；上述各功能模塊及子模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線或各種轉(zhuǎn)換電路及控制電路相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。所述數(shù)據(jù)管理模塊還包括數(shù)據(jù)錄入子模塊及格式轉(zhuǎn)換子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊還包括數(shù)據(jù)備份子模塊、數(shù)據(jù)還原子模塊及數(shù)據(jù)刪除子模塊；所述主控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)調(diào)用子模塊、信號(hào)輸出子模塊及信號(hào)識(shí)別子模塊。所述圖像處理模塊的各功能子模塊可根據(jù)需要任意組合調(diào)整排列或設(shè)定自由空間調(diào)度權(quán)限任意刪除或添加。所述圖像處理模塊由主程序分層控制，其包括圖像采集層、圖像處理層及參數(shù)輸出層。參見(jiàn)圖3，一種全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)方法，包括被測(cè)元件及一與被測(cè)元件流動(dòng)生產(chǎn)線相連接的沖床送帶檢測(cè)軌道，在所述檢測(cè)軌道上設(shè)置兩臺(tái)CCD攝像機(jī)，并通過(guò)外接端口將該攝像機(jī)連接到一具有圖像處理功能的計(jì)算機(jī)上，其包括以下步驟(1)設(shè)置一檢測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊、圖像處理模塊及識(shí)別控制模塊，所述各模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；(2)所述圖像處理模塊包括圖像增強(qiáng)子模塊、特征識(shí)別子模塊、圖像配準(zhǔn)子模塊、 圖像融合子模塊、邊緣提取子模塊及圖像濾波子模塊；(3)所述圖像采集模塊采集圖像數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別格式數(shù)據(jù)，傳輸至所述圖像處理模塊；所述圖像數(shù)據(jù)采集過(guò)程中通過(guò)光纖感應(yīng)原理同時(shí)對(duì)所述被測(cè)元件分別從兩個(gè)方向(X軸及Y軸)同步采集，并分別轉(zhuǎn)換其格式。(4)所述圖像處理模塊中上述步驟( 所述各子模塊對(duì)所接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行黑白邊緣、灰度及二值化等域進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)換成可進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)的參數(shù)數(shù)據(jù)；所述參數(shù)數(shù)據(jù)包括被測(cè)元件的尺寸、角度、亮度、偏移量、顏色色素值及位置坐標(biāo)參數(shù)，并根據(jù)物像數(shù)值比例轉(zhuǎn)換成實(shí)際參數(shù)量值；所述參數(shù)數(shù)值的精確度必須不小于物像數(shù)值比例，且精確度的誤差相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量值的誤差范圍需忽略不計(jì)。(5)將所述參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)，判斷其是否在公差要求范圍內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其參數(shù)輸出的同時(shí)實(shí)時(shí)輸出控制信號(hào)；所述參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)時(shí)，符合標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)元件通過(guò)光纖緩沖原理自動(dòng)送出檢測(cè)軌道，不符合標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)元件檢測(cè)完成后，自動(dòng)報(bào)警并停止檢測(cè)或自動(dòng)將其傳輸至修復(fù)管理生產(chǎn)線等待修復(fù)。本實(shí)用新型的工作原理為(XD照相機(jī)抓取圖像，送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫膱D像處理模塊，通過(guò)數(shù)字化處理，達(dá)到判別的目的。把計(jì)算機(jī)的快速性，可重復(fù)性，與人眼視覺(jué)的高度只能化和抽象能力相結(jié)合。將機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境下，增強(qiáng)精度和速度的可靠性。其執(zhí)行動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置馬達(dá)帶動(dòng)端子料帶，通過(guò)光纖緩沖，將料帶連接高速?zèng)_床送帶檢測(cè)軌道，CXD通過(guò)光纖感應(yīng)，根據(jù)系統(tǒng)需求，采用高分辨率攝像機(jī)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行掃描拍照，根據(jù)檢測(cè)要求， 系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)攝像機(jī)(X軸和Y軸)分別同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)方向的端子尺寸，進(jìn)行同步拍攝圖像，將拍照?qǐng)D像輸入系統(tǒng)主機(jī)，通過(guò)應(yīng)用軟件對(duì)兩幅圖像進(jìn)行分析處理，判斷每個(gè)部件物品所要檢測(cè)的指標(biāo)是否在公差要求范圍內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)時(shí)給出控制信號(hào)。本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，凡采用和本實(shí)用新型相似系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的所有方式，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其包括圖像管理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、 系統(tǒng)管理模塊及主控制模塊；所述圖像管理模塊包括圖像獲取子模塊、圖像增強(qiáng)子模塊、特征識(shí)別子模塊、圖像配準(zhǔn)子模塊、圖像融合子模塊、邊緣提取子模塊、圖像濾波子模塊及識(shí)別控制子模塊；所述數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)運(yùn)算子模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊及數(shù)據(jù)傳輸子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊包括I/O子模塊及系統(tǒng)維護(hù)子模塊；所述主控制模塊包括指標(biāo)檢測(cè)子模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換子模塊及通信控制子模塊；上述各功能模塊及子模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸總線或轉(zhuǎn)換電路及控制電路相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)管理模塊還包括數(shù)據(jù)錄入子模塊及格式轉(zhuǎn)換子模塊；所述系統(tǒng)管理模塊還包括數(shù)據(jù)備份子模塊、數(shù)據(jù)還原子模塊及數(shù)據(jù)刪除子模塊；所述主控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)調(diào)用子模塊、信號(hào)輸出子模塊及信號(hào)識(shí)別子模塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種全自動(dòng)光學(xué)尺寸檢測(cè)系統(tǒng)，包括被測(cè)元件及一與被測(cè)元件流動(dòng)生產(chǎn)線相連接的沖床送帶檢測(cè)軌道，在所述檢測(cè)軌道上設(shè)置兩臺(tái)CCD攝像機(jī)，并通過(guò)外接端口將該攝像機(jī)連接到一具有圖像處理功能的計(jì)算機(jī)上，包括圖像采集模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊、圖像處理模塊及識(shí)別控制模塊，所述各模塊通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線路相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；所述圖像采集模塊采集圖像數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別格式數(shù)據(jù)，傳輸至所述圖像處理模塊；所述各子模塊對(duì)所接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行黑白邊緣、灰度及二值化等域進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)換成可進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)的參數(shù)數(shù)據(jù)；將所述參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)，判斷其是否在公差要求范圍內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其參數(shù)輸出的同時(shí)實(shí)時(shí)輸出控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G01B11/00GK201964873SQ20102056993
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者張慶祥 申請(qǐng)人:東莞市三姆森光電科技有限公司