[發明專利]氟塑料薄膜在線疵點檢測系統和方法

無效

• 申請號: 200710171934.1
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101403704A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 郝礦榮;鄒林剛;丁永生;宋紹寧
• 申請（專利權）人: 東華大學;鄭州市新大新科技實業有限公司
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明涉及線陣圖像傳感技術和視覺匹配技術領域，特別涉及一種用于檢測運動帶狀材料質量信息的基于線陣圖像傳感器陣列的在線質量檢測系統和方法。

背景技術

氟塑料以其耐高溫、抗摩擦、抗腐蝕、高強度以及絕緣性好等優點越來越廣泛地應用于工業生產。雖然和其它通用塑料材料相比氟塑料價格較貴，加工相對困難，但由于其性能獨特，是解決軍工和民用領域許多關鍵技術和提高生產技術水平不可或缺的材料，目前已被廣泛地應用于航空、航天、原子能、電子、電氣、化工、機械、建筑、輕紡、食品、醫療等行業，并日益深入到人們的日常生活中。因此研究開發并行線陣CCD陣列在線質量檢測系統具有良好的應用前景和市場需求。

目前，已公開了許多有關圖像傳感器的專利。在這些專利文獻中，相當一部分是面陣圖像傳感器。而關于線陣CCD的只有兩例，分別是，200520069068“絕對式角度編碼器”和200410051706“LED多色線光源及其制作工藝”，前者是用于線陣CCD控制的編碼器，后者是適用于線陣CCD的光源設計，都不體現并行線陣CCD的使用關鍵技術和動態生產線的在線檢測。還有一部分是關于氟塑料產品的專利，其中與帶狀纏繞材料相關的共有6項，都是關于其再應用的，而關于其質量檢測的相關專利還未見報道。有關疵點檢測的專利只檢索到了東華大學2006年公開的200510110244“一種自動驗布等級客觀評定系統”，其主要功能是利用DSP模塊實現自動驗布，不涉及多線陣CCD陣列圖像融合以及基于工控網的控制系統等高精度、高速度檢測的關鍵技術。另外，近幾年關于線陣CCD檢測的算法大多是基于灰度的，沒有發現將像素點匹配的二次差分方法用于線陣CCD的圖像處理，該方法具有計算量小和精度高的特點，特別適合于運動帶狀材料的在線質量檢測。

發明內容

所要解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于并行線陣CCD陣列的帶狀纏繞材料在線質量檢測系統和方法，同時結合一種基于并行線陣CCD的圖像融合算法，適用于動態帶狀材料質量檢測和在線控制。

技術方案

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種氟塑料薄膜在線疵點檢測系統，包括

(1)并行圖像傳感器裝置：由多個高分辨率線陣CCD組成以獲得線陣圖像；

(2)圖像傳感器陣列的控制裝置：由多臺工控機和觸摸屏構成線陣CCD陣列的控制裝置，可同時對多個線陣CCD實現同步控制，獲得同一被測物在不同位置的線陣圖像以實現線陣CCD的圖像融合；

(3)圖像傳輸和處理裝置：與并行圖像傳感器裝置相連，由多個工控機組成的工控局域網構成，可實現多個線陣CCD的并行數據傳輸和數據處理；

(4)照明裝置：所述的照明裝置采用LED紅光源和白色背景。

所述的圖像傳感器陣列的控制裝置采用一個工控機控制兩個線陣CCD，同時采用總線結構由上位機對數據進行融合和處理。

所述的多個線陣CCD陣列，其成像面呈線形配置，在串行圖像檢測上，不同CCD是完全獨立的；在相鄰CCD的重疊區域的設計上，其冗余信息實現多線陣CCD系統的標定，則不同CCD間是合作的。

一種使用氟塑料薄膜在線疵點檢測系統的方法，包括下列步驟：

(1)定義無疵點的標準行圖像幀和結束行圖像幀，利用二次差分和像素點匹配二次差分方法計算出有突變的圖像幀，它們被初步判定為有疵點的圖像；

(2)計算當前行的幀間差，若其值小于行間差閾值，則讀入下一行為當前幀，若其為結束行圖像幀則結束，否則返回步驟(1)；

(3)若步驟(2)中其值大于或等于行間差閾值，則將圖像輸入至上位機；

(4)確定進行行間串行圖像融合的行數，進行行間串行圖像幀融合；

(5)檢測疵點是否在兩個CCD重疊區，若不是則輸出疵點類型大小和位置；若是則進行并行圖像幀融合，再輸出疵點類型大小和位置；

(6)讀入下一行為當前幀，若其為結束行圖像幀則結束，否則返回步驟(1)。

本發明的創新點是采用多個線陣CCD和適用于氟塑料薄膜材質的光源組成光學成像系統，利用多臺工控機和觸摸屏構成線陣CCD陣列的控制系統，它可以同時對多個線陣CCD攝像機實現同步控制，獲得同一被測物在不同位置的線陣圖像以實現線陣CCD的圖像融合，從而有效地提高采樣速率和圖像分辨率，實現帶狀材料的動態視覺在線質量監控