[發(fā)明專利]一種視覺在線檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310545046.7
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103630544A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚紅兵;曾祥波;李俊敏;佟艷群;馬桂殿;鄭學(xué)良;高原;李亞茹;于文龍;顧寄南
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種視覺在線檢測系統(tǒng)，特別是指用于待檢物有不同大小的疵病并且不同疵病有不同精度要求的大視場高精度檢測。

背景技術(shù)

在視覺檢測中，通常待檢物的疵病種類繁多，并且疵病的大小不同，為準(zhǔn)確識別疵病大小，保證檢測準(zhǔn)確率，較大的疵病可以有較低的精度，較小的疵病必須有較高的精度。為了在同一視場內(nèi)檢測到所有的疵病，必須以最高的精度為準(zhǔn)，導(dǎo)致所需相機的像素高，成本高，數(shù)據(jù)量大，處理慢。

在視覺檢測中，對面積較大且檢測精度較高的待檢物的檢測，可以采用單視場檢測，但是所需相機的像素較高，成本很高；或者采用多個低像素的相機同時拍攝，通過圖像拼接處理，成本稍低但檢測速度降低且存在拼接誤差和不同相機間的匹配誤差，誤檢率增加；或者如專利200410017628.9所述的方法，通過單個較低像素的相機二維移動拍攝待檢物（或待檢物移動），通過圖像拼接處理，成本最低，但速度最慢且有拼接誤差。

在視覺檢測中，以暗視場照明時，一些小于相機分辨極限的疵病，由于散射，仍然可以被CCD接收到，雖然不能準(zhǔn)確識別位置大小，但是仍然可以判斷疵病的數(shù)量和位置。

在視覺檢測中，對于一些待檢物雖然疵病種類繁多，但是每個待檢物所含的疵病并不多，并且檢測標(biāo)準(zhǔn)對于疵病的數(shù)量有限制（疵病數(shù)量過多時為廢品），對于較小的疵病，可以通過較小的視場就能獲得較高的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種視覺在線檢測系統(tǒng)，用于待檢物有不同大小的疵病并且不同疵病有不同精度要求的大視場高精度檢測，可以以較低的成本準(zhǔn)確快速檢測待檢物的各類疵病。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種視覺在線檢測系統(tǒng)，包括底座和支架、傳送帶、控制系統(tǒng)、一級相機和二級相機，其特征在于：所述傳送帶固定于底座和支架上，所述底座和支架的支架上設(shè)置有一級相機和二級相機，所述一級相機和二級相機垂直于所述傳送帶的上表面且彼此間隔，?所述二級相機與底座和支架的連接處設(shè)有一維導(dǎo)軌；所述控制系統(tǒng)分別于傳送帶、一級相機、二級相機和一維導(dǎo)軌連接，用于控制傳送帶和一維導(dǎo)軌的運動，以及一級相機、二級相機的圖像采集與處理。

所述一級相機的測量精度低于二級相機的測量精度，所述一級相機的視場大于二級相機。

所述一級相機的測量精度為0.05-0.2mm，所述二級相機的測量精度為0.002-0.005mm。

所述底座和支架上設(shè)置有第一光源和第二光源，所述第一光源照射在一級相機的視場范圍，所述第二光源照射在二級相機的視場范圍。

所述圖像采集與處理對一級相機采集圖像的處理過程為：

（201）圖像預(yù)處理：通過中值濾波對圖像進行去噪處理以提高圖像的質(zhì)量；

（202）圖像分割：通過閾值法或者邊緣檢測算法將鏡片的圖像背景中分割出來，將疵病的圖像從鏡片中分割出來；

（203）疵病識別：根據(jù)疵病的面積、位置、圓度、長寬比和填充度判斷疵病的種類；

（204）特征測量：檢測邊緣破損的特征為數(shù)量、尺寸和位置；檢測劃痕的數(shù)量、長度和最小外接圓圓心的坐標(biāo)；

（205）結(jié)果輸出：根據(jù)步驟（204）的測量結(jié)果，記錄邊緣破損的數(shù)量、尺寸和位置，同時記錄劃痕數(shù)量、長度和最小外接圓圓心的坐標(biāo)并將其輸出給控制系統(tǒng)，用以控制二級相機的運行。

所述圖像采集與處理對二級相機采集圖像的處理過程為：

（301）圖像預(yù)處理：通過中值濾波對圖像進行去噪處理以提高圖像的質(zhì)量；

（302）圖像分割：通過閾值法或者邊緣檢測算法將鏡片的圖像背景中分割出來，將疵病的圖像從鏡片中分割出來；

（303）疵病識別：根據(jù)疵病的圓度、長寬比和填充度的特征識別出劃痕；

（304）特征測量：主要測量劃痕的長度和直徑；

（305）結(jié)果輸出：根據(jù)步驟（304）的測量結(jié)果，記錄劃痕的長度和直徑。