[發明專利]寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測方法及系統

無效

• 申請號: 201110432982.8
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN103175850A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 徐江偉;王新新;張富明;張廣秀;任婕;韓琦
• 申請（專利權）人: 北京兆維電子（集團）有限責任公司;北京兆維科技開發有限公司
• 主分類號: G01N21/898
• 分類號: G01N21/898
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測及工業自動化領域，具體地，涉及一種寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測方法及系統。

背景技術

目前，國內眾多寬幅面高速生產線廠商，對于材料表面瑕疵缺陷的檢測主要還是依靠工人肉眼識別或者在裁切完畢后檢測。但是，受限人的主觀因素影響，在檢測的過程中時常會出現漏檢的情況，這樣給廠家帶來了很大的經濟損失。而且隨著人工成本的不斷增加，隨著生產線車速的不斷提高，這種純粹依靠人工的檢測方法越來越不可取。

綜上所述，現有寬幅面高速生產線表面檢測技術存在如下不足：

1、漏檢率高：受限人的主觀因素，材料檢測過程中漏檢的概率很高；

2、成本高：漏檢率高，廠家會的經濟損失大；而且，隨著工人工資的增長，廠家的人工成本也會越來越高；

3、檢測精度低：單純依靠人工檢測，檢測精度勢必會很低；

4、生產效率低下：人工檢測制約生產線車速的提高。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有寬幅面高速生產線表面檢測技術中的不足，本發明的目的在于提出一種寬幅面高速生產線表面瑕疵檢測方法及系統，配合現有生產線，實現對材料表面的實時在線檢測；降低漏檢率、釋放人工勞力，降低生產廠商生產成本；提高檢測精度，提高生產線工業自動化水平。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測系統，包括圖像采集設備、圖像處理設備和系統照明設備；其中，所述圖像采集設備，用于采集生產線材料表面原始圖像信息；所述圖像處理設備，用于處理所述圖像采集設備采集的原始圖像信息，進行瑕疵檢測；所述系統照明設備，用于為所述圖像采集設備提供成像照明。

優選地，所述的寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測系統還包括輔助設備，所述輔助設備包括系統同步設備、噴碼機及噴碼識別機、報警燈和UPS；其中，

所述同步設備包括同步盒與編碼器，用于提供所述圖像采集設備的同步采集時序信號；

所述噴碼機，用于根據所述圖像處理設備的處理結果，對生產線材料表面瑕疵進行噴碼標識；

所述噴碼識別機，用于所述噴碼機噴碼標識的識別；

所述報警燈，用于根據所述圖像處理設備的處理結果提示材料表面，包括正面和反面有瑕疵出現時，進行報警提示；

所述UPS，用于整個系統的斷電保護及電源管理。

優選地，所述系統照明設備包括線性光源、條形光源與同軸光源中至少一種。

優選地，所述系統照明設備的光波長根據材料本身和瑕疵特征來選取。

優選地，所述圖像采集設備由一個或多個線陣CCD相機并行拼接組成。

優選地，所述圖像處理設備包括圖像采集卡和計算機；其中圖像采集卡通過PCI-E總線方式與計算機通訊。

優選地，所述圖像處理設備中包括信息管理模塊，用于所述圖像處理設備圖像處理結果的統計分析，并控制管理整個系統。

優選地，所述信息管理模塊的統計分析功能，基于圖像處理設備的圖像處理結果，將圖像處理結果中瑕疵的相關信息做分析統計，并將結果存儲與數據庫中，通過人機界面顯示出來。

優選地，所述信息管理模塊可實時監控系統各硬件實時狀態和使用情況，并實現控制管理功能。

本發明還提供一種利用上述系統的寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測方法，包括步驟：

S1：圖像采集設備采集生產線材料表面原始圖像信息；

S2：圖像處理設備接收到圖像采集設備的圖像原始信息后，完成原始圖像的初步處理，再經過邊界定位、圖像增強、二值化、圖像去噪、消除背景、圖像形態學瑕疵查找和分析，最后將生產線材料原始圖像中瑕疵的圖片、面積大小和位置信息傳遞給信息管理的模塊；信息管理的模塊基于圖像處理設備的圖像處理結果，將圖像處理結果中瑕疵的相關信息做分析統計，并將結果存儲與數據庫中，通過人機界面顯示出來。

(三)有益效果

本發明寬幅面高速生產線材料表面瑕疵檢測系統，具有如下優點和有益效果：

1、無需改變現有生產工序，方便安裝在已有的生產線上；

2、實現生產線材料表面的實時在線檢測，提供生產廠商的生產效率：本系統可實現對寬幅面高速生產線的實時在線檢測。

3、檢測精度高：本系統采集精度0.05mm以上，檢測精度達到0.1mm，遠高于目前人工檢測水平；

4、漏檢率低：整個檢測過程完全由工業控制計算機或者PC完成，無人為客觀因素影響，可大大降低漏檢率；