[發明專利]基于機器視覺技術的濾紙缺陷檢測系統及其檢測方法

無效

• 申請號: 201110227240.1
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102323272A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 閆清泉
• 申請（專利權）人: 合肥望遠電子科技有限公司;閆清泉
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

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技術領域

本發明涉及一種基于機器視覺技術的濾紙缺陷檢測系統及其檢測方法，用于對濾紙缺陷的在線檢測處理。

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背景技術

棉質纖維的濾紙常作為濾芯的主要材料，是過濾器的關鍵部件。這種濾紙的表面有無數小孔可供液態粒子或氣態粒子通過，而體積相對較大的固態粒子則不能通過。濾紙的這種性質應用于混合在一起的液態、固態物質分離及混合在一起的氣態、固態物質分離，所以濾紙質量好壞直接影響過濾器的質量。針對濾紙材料的缺陷，如通孔、薄區（非透通，但是屬于非正常厚度）、爛邊、污點、破裂、色差、缺失、拉絲、斜紋、破洞等，基本都采用人眼判斷法，或無法判斷，不使用檢驗手段或免檢等。顯然，人眼判斷存在精度、效率低、漏檢率高等缺點。

現有技術中大多數缺陷檢測系統采用硅光電池檢測光信號，其缺點是分辨率低，對于較小孔徑的缺陷識別能力差。同時，它的光學系統成像質量差，光路不能調整，成像一致性較差。另外，采用硅光電池檢測光信號，需要增加信號檢測、轉換、放大和處理系統，電路的元器件數據龐大，電路板數量多，降低了系統的可靠性，設備穩定性較差。

機器視覺技術目前多運用于半導體和集成電路行業生產和檢測，國內方面剛剛起步，基本都在視覺圖像處理、色差檢測方面。

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發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于機器視覺技術的濾紙缺陷檢測系統，其能夠實時在線穩定準確高效識別濾紙缺陷，自動定位坐標進行缺陷標志打印，自動進行報警，自動統計分析濾紙質量，實時顯示檢測結果。

本發明為實現其目的所采取的技術方案是：基于機器視覺技術的濾紙缺陷檢測系統，包括機架、機器視覺裝置、工控機和缺陷標志打印機；所述機器視覺裝置包括光源和若干臺高速相機；所述工控機包括內置嵌入式圖像處理軟件的中央微處理器和顯示器；所述缺陷標志打印機包括編碼器和若干個缺陷標志打印機；所述高速相機、編碼器、顯示器和缺陷標志打印機均與工控機的中央微處理器相連接。

所述光源采用LED或其他線性光源，設置在所述機架的面板下方；所述高速相機采用線陣或面陣CCD相機，固定在所述機架的上橫桿上，并通過相機上設置的接口與所述工控機通訊；所述工控機設置于機架的底板上；所述缺陷標志打印機包括印章和氣缸，印章固定在氣缸活塞桿端頭，氣缸固定在所述機架的下橫梁上；所述編碼器設線速度檢測滾輪，設置在所要檢測的濾紙上側。

本發明的另一目的是提供一種濾紙缺陷檢測系統的檢測方法，包括下述步驟：

1）、通過編碼器測量濾紙的行進距離，并將濾紙的行進距離發送給工控機；

2）、工控機獲得濾紙的行進距離后，由工控機的中央微處理器控制高速相機進行拍照；

3）、中央微處理器從高速相機讀取拍下的照片，拼接成圖片并與其設定的閾值比對，判斷是否有缺陷；

4）、如果有缺陷，由中央微處理器控制缺陷標志打印機，在濾紙相應存在缺陷位置的區域上打下標記；

5）、中央微處理器實時記錄缺陷數據，自動進行報警，自動統計分析紙張質量，實時顯示檢測結果。

本發明工作流程：

該系統上電，啟動工控機，中央微處理器運行，打開光源，濾紙介質開始走動，編碼器隨著濾紙的走動傳送行進距離給工控機，由中央微處理器控制高速相機進行拍照，實時讀取高速相機內圖像數據，拼接成圖片并與其設定的閾值比對，判斷是否有缺陷，如濾紙出現通孔、薄區、爛邊、污點、破裂、色差、缺失、拉絲、斜紋、破洞等缺陷，由中央微處理器控制缺陷標志打印機打印缺陷標志對該區域濾紙進行缺陷標識。

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本發明的有益效果：利用機器視覺技術快速采集濾紙的圖像信息，實時在線穩定準確高效進行濾紙的缺陷識別，自動定位坐標由缺陷標志打印機打印缺陷標志，該系統還設自動報警，自動統計分析濾紙質量，實時顯示檢測結果，實現濾紙缺陷識別處理的自動化。

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附圖說明

以下結合附圖和具作實施方式對本發明作進一步說明。

圖1為本發明主視結構布置示意圖；

圖2為本發明立體結構布置示意圖；

圖3為本發明在線檢測示意圖；

圖4為本發明連接結構框圖；

圖5為本發明工作流程框圖。

圖中：1-高速相機，2-機架，3-氣缸，4-編碼器，5-線速度檢測滾輪，6-穩壓電源，7-顯示器，8-報警器，9-印章，10-光源，11-工控機，12-濾紙。