本發(fā)明涉及汽車配件，具體來(lái)說(shuō)，是通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國(guó)通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造已經(jīng)位居全球之首，但制造業(yè)很多還是人工檢測(cè)，品質(zhì)不能完全保證，用戶投訴率非常高。因此很多大型通機(jī)制造商也意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題所在，已經(jīng)開始把產(chǎn)線的人工檢測(cè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為自動(dòng)化視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)，以提高效率，保證品質(zhì)。面對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí)，研發(fā)一套完整的通機(jī)外觀缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)是勢(shì)在必行。
但是上述技術(shù)方案存在以下不足，目標(biāo)邊緣的對(duì)比度差，容易出現(xiàn)零件誤識(shí)別現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是旨在提供了一種優(yōu)化拍照結(jié)構(gòu)，目標(biāo)邊緣的對(duì)比度顯著增強(qiáng)，消除了零件誤識(shí)別現(xiàn)象的通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道、通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架、位置傳感器、機(jī)械手、拍照裝置和計(jì)算機(jī)，其特征在于：包括以下步驟，
S1，首先將通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)放置在通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道，利用通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架送至拍照裝置拍照范圍，拍照裝置采用能改變光強(qiáng)變化的照明系統(tǒng)，通過(guò)改變光強(qiáng)變化，保障在非飽和區(qū)域內(nèi)具有良好的線性度，提高圖像質(zhì)量；
S2，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道由三部分組成，分別是送料軌道、拍照軌道和出料軌道，當(dāng)通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以0.1m/s的速度運(yùn)動(dòng)到達(dá)送料軌道后端，位置傳感器檢測(cè)到通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到位后，產(chǎn)線旁邊的機(jī)械手同步運(yùn)動(dòng)，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在拍照軌道內(nèi)以0.02m/s的速度運(yùn)動(dòng)，拍照裝置根據(jù)設(shè)置好的程序?qū)ο鄳?yīng)的檢測(cè)點(diǎn)逐個(gè)運(yùn)動(dòng)拍照，采集頻率為3D幀/秒，并且在8秒以內(nèi)一定完成所有檢測(cè)點(diǎn)拍照和檢測(cè)；然后拍照裝置把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，發(fā)送給計(jì)算機(jī)；
S3，如有不良，機(jī)器報(bào)警，操作人員及時(shí)處理不良品，如合格，計(jì)算機(jī)會(huì)給出動(dòng)作信號(hào)，機(jī)械手返回初始位置，等待下一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)到來(lái)。
進(jìn)一步限定，S2中，拍照裝置包括以下步驟，
步驟一，用數(shù)字圖像處理算法設(shè)置要檢測(cè)區(qū)域；
步驟二，對(duì)圖像用數(shù)字圖像位置補(bǔ)正算法進(jìn)行位置補(bǔ)正，確保位置準(zhǔn)確；
步驟三，用連通性算法，二值化算法，物體創(chuàng)建算法，邊緣物體移除算法，邊緣物體插入算法，輪廓提取算法，邊緣檢測(cè)算法，加權(quán)平均法，圖像去噪處理，圖像銳化，中值濾波，運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)采集到的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理以改善圖像質(zhì)量，從中提取感興趣的特征量；
步驟四，準(zhǔn)確找出待檢測(cè)點(diǎn)位置、記號(hào)標(biāo)識(shí)、型號(hào)，及方向加以判斷，運(yùn)用模式識(shí)別技術(shù)對(duì)取到得特征量進(jìn)行分類整理以完成系統(tǒng)的檢測(cè)。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置設(shè)置在機(jī)械手上，保持同步運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置采用CCD攝像頭，具體工作方式是將被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)視頻捕捉卡濾波、放大處理，A/D轉(zhuǎn)換后形成視頻信號(hào)輸出。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置8秒以內(nèi)完成的檢測(cè)點(diǎn)有6幅圖，由于要檢測(cè)6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所以需要在硬件上使用六路視頻輸入，每路采集不同表面的圖像。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置的視頻輸入信號(hào)采用PAL制式，設(shè)備輸出的圖像信號(hào)均可作為該視頻捕捉卡的輸入源。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置的視頻輸入窗口采用PAL制式，輸入窗口最大尺寸為768X576。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置的模塊化結(jié)構(gòu)具備可修改性、可讀性和驗(yàn)證性。
進(jìn)一步限定，所述拍照裝置設(shè)有防抖架。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，裝配實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用機(jī)械手上設(shè)置拍照裝置，過(guò)程快速準(zhǔn)確，拍照裝置采用能改變光強(qiáng)變化的照明系統(tǒng)，拍照結(jié)構(gòu)優(yōu)化后目標(biāo)邊緣的對(duì)比度顯著增強(qiáng)，消除了零件誤識(shí)別現(xiàn)象，滿足通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件高精度裝配自動(dòng)化的要求。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例一，
通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道、通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架、位置傳感器、機(jī)械手、拍照裝置和計(jì)算機(jī)，包括以下步驟，
S1，首先將通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)放置在通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道，利用通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架送至拍照裝置拍照范圍，拍照裝置采用能改變光強(qiáng)變化的照明系統(tǒng)，通過(guò)改變光強(qiáng)變化，保障在非飽 和區(qū)域內(nèi)具有良好的線性度，提高圖像質(zhì)量；
S2，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道由三部分組成，分別是送料軌道、拍照軌道和出料軌道，當(dāng)通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以0.1m/s的速度運(yùn)動(dòng)到達(dá)送料軌道后端，位置傳感器檢測(cè)到通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到位后，產(chǎn)線旁邊的機(jī)械手同步運(yùn)動(dòng)，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在拍照軌道內(nèi)以0.02m/s的速度運(yùn)動(dòng)，拍照裝置根據(jù)設(shè)置好的程序?qū)ο鄳?yīng)的檢測(cè)點(diǎn)逐個(gè)運(yùn)動(dòng)拍照，采集頻率為3D幀/秒，并且在8秒以內(nèi)一定完成所有檢測(cè)點(diǎn)拍照和檢測(cè)；然后拍照裝置把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，發(fā)送給計(jì)算機(jī)；
S3，如有不良，機(jī)器報(bào)警，操作人員及時(shí)處理不良品，如合格，計(jì)算機(jī)會(huì)給出動(dòng)作信號(hào)，機(jī)械手返回初始位置，等待下一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)到來(lái)。
S2中，拍照裝置包括以下步驟，
步驟一，用數(shù)字圖像處理算法設(shè)置要檢測(cè)區(qū)域；
步驟二，對(duì)圖像用數(shù)字圖像位置補(bǔ)正算法進(jìn)行位置補(bǔ)正，確保位置準(zhǔn)確；
步驟三，用連通性算法，二值化算法，物體創(chuàng)建算法，邊緣物體移除算法，邊緣物體插入算法，輪廓提取算法，邊緣檢測(cè)算法，加權(quán)平均法，圖像去噪處理，圖像銳化，中值濾波，運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)采集到的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理以改善圖像質(zhì)量，從中提取感興趣的特征量；
步驟四，準(zhǔn)確找出待檢測(cè)點(diǎn)位置、記號(hào)標(biāo)識(shí)、型號(hào)，及方向加以判斷，運(yùn)用模式識(shí)別技術(shù)對(duì)取到得特征量進(jìn)行分類整理以完成系統(tǒng)的檢測(cè)。
所述拍照裝置設(shè)置在機(jī)械手上，保持同步運(yùn)動(dòng)。
所述拍照裝置采用CCD攝像頭，具體工作方式是將被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)視頻捕捉卡濾波、放大處理，A/D轉(zhuǎn)換后形成視頻信號(hào)輸出。
所述拍照裝置8秒以內(nèi)完成的檢測(cè)點(diǎn)有6幅圖，由于要檢測(cè)6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所以需要在硬件上使用六路視頻輸入，每路采集不同表面的圖像。
所述拍照裝置的視頻輸入信號(hào)采用PAL制式，設(shè)備輸出的圖像信號(hào)均可作為該視頻捕捉卡的輸入源。
所述拍照裝置的視頻輸入窗口采用PAL制式，輸入窗口最大尺寸為768X 576。
所述拍照裝置的模塊化結(jié)構(gòu)具備可修改性、可讀性和驗(yàn)證性。
實(shí)施例二，
通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，包括通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道、通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架、位置傳感器、機(jī)械手、拍照裝置和計(jì)算機(jī)，包括以下步驟，
S1，首先將通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)放置在通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道，利用通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸送托架送至拍照 裝置拍照范圍，拍照裝置采用能改變光強(qiáng)變化的照明系統(tǒng)，通過(guò)改變光強(qiáng)變化，保障在非飽和區(qū)域內(nèi)具有良好的線性度，提高圖像質(zhì)量；
S2，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行軌道由三部分組成，分別是送料軌道、拍照軌道和出料軌道，當(dāng)通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以0.1m/s的速度運(yùn)動(dòng)到達(dá)送料軌道后端，位置傳感器檢測(cè)到通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)到位后，產(chǎn)線旁邊的機(jī)械手同步運(yùn)動(dòng)，通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在拍照軌道內(nèi)以0.02m/s的速度運(yùn)動(dòng)，拍照裝置根據(jù)設(shè)置好的程序?qū)ο鄳?yīng)的檢測(cè)點(diǎn)逐個(gè)運(yùn)動(dòng)拍照，采集頻率為3D幀/秒，并且在8秒以內(nèi)一定完成所有檢測(cè)點(diǎn)拍照和檢測(cè)；然后拍照裝置把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，發(fā)送給計(jì)算機(jī)；
S3，如有不良，機(jī)器報(bào)警，操作人員及時(shí)處理不良品，如合格，計(jì)算機(jī)會(huì)給出動(dòng)作信號(hào)，機(jī)械手返回初始位置，等待下一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)到來(lái)。
S2中，拍照裝置包括以下步驟，
步驟一，用數(shù)字圖像處理算法設(shè)置要檢測(cè)區(qū)域；
步驟二，對(duì)圖像用數(shù)字圖像位置補(bǔ)正算法進(jìn)行位置補(bǔ)正，確保位置準(zhǔn)確；
步驟三，用連通性算法，二值化算法，物體創(chuàng)建算法，邊緣物體移除算法，邊緣物體插入算法，輪廓提取算法，邊緣檢測(cè)算法，加權(quán)平均法，圖像去噪處理，圖像銳化，中值濾波，運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)采集到的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理以改善圖像質(zhì)量，從中提取感興趣的特征量；
步驟四，準(zhǔn)確找出待檢測(cè)點(diǎn)位置、記號(hào)標(biāo)識(shí)、型號(hào)，及方向加以判斷，運(yùn)用模式識(shí)別技術(shù)對(duì)取到得特征量進(jìn)行分類整理以完成系統(tǒng)的檢測(cè)。
所述拍照裝置設(shè)置在機(jī)械手上，保持同步運(yùn)動(dòng)。
所述拍照裝置采用CCD攝像頭，具體工作方式是將被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)視頻捕捉卡濾波、放大處理，A/D轉(zhuǎn)換后形成視頻信號(hào)輸出。
所述拍照裝置8秒以內(nèi)完成的檢測(cè)點(diǎn)有6幅圖，由于要檢測(cè)6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所以需要在硬件上使用六路視頻輸入，每路采集不同表面的圖像。
所述拍照裝置的視頻輸入信號(hào)采用PAL制式，設(shè)備輸出的圖像信號(hào)均可作為該視頻捕捉卡的輸入源。
所述拍照裝置的視頻輸入窗口采用PAL制式，輸入窗口最大尺寸為768X 576。
所述拍照裝置的模塊化結(jié)構(gòu)具備可修改性、可讀性和驗(yàn)證性。
所述拍照裝置設(shè)有防抖架。
實(shí)施例一和實(shí)施例二的區(qū)別在于，實(shí)施例二中，增設(shè)防抖架，確保圖像清晰，減小誤差。通過(guò)下表可以看出，實(shí)施例二的檢出率高達(dá)90.2％～90.6％。
外觀缺陷視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果
以上對(duì)本發(fā)明提供的通機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外觀缺陷自動(dòng)化在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。