[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的光纖缺陷檢測及分類系統(tǒng)及其方法

有效

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• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103983426A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉小勇;鄭琨;穆錦飛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖表面缺陷的連續(xù)實時檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于機器視覺的光纖缺陷檢測及分類系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的光纖檢測技術(shù)主要為人工檢測，存在質(zhì)量不穩(wěn)定，檢測效率低下，自動化程度低的問題。趙偉杰等采用機器視覺技術(shù)對光纖活動連接器進行檢測，查找光纖端面缺陷。該方法只檢測光纖端面缺陷，不能檢測出光纖表面的缺陷，也難以連續(xù)檢測。Kang?G-W等使用圖像分割與邊緣提取技術(shù)獲得裂紋，解決冷軋鋼條表面缺陷檢測問題。Serush等研究出基于圖像處理的實時檢測系統(tǒng)，使用圖像處理技術(shù)解決熱鋼板表面缺陷檢測問題。目前還沒有機器視覺技術(shù)在光纖缺陷連續(xù)實時檢測方面的應(yīng)用，主要存在的問題是圖像算法復(fù)雜度高，數(shù)據(jù)量大，計算耗時，難以實現(xiàn)高速實時處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種基于機器視覺的光纖缺陷檢測及分類系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)及其方法可以自動、準確、快速的對光纖缺陷進行檢測。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的基于機器視覺的光纖缺陷檢測及分類系統(tǒng)包括光纖速度檢測模塊、第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊、第三圖像采集模塊、工控機、以及用于引導(dǎo)待檢測光纖傳送的第一導(dǎo)線輪及第二導(dǎo)線輪；

所述速度檢測模塊設(shè)于第二導(dǎo)線輪上，速度檢測模塊的輸出端與工控機的輸入端、第一圖像采集模塊的控制端、第二圖像采集模塊的控制端及第三圖像采集模塊的控制端相連接，第一圖像采集模塊的輸出端、第二圖像采集模塊的輸出端及第三圖像采集模塊的輸出端均與工控機的輸入端相連接，第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊及第三圖像采集模塊位于同一平面內(nèi)，第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊及第三圖像采集模塊所處平面與光纖相垂直，光纖到第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊及第三圖像采集模塊的距離均相同。

所述第一圖像采集模塊、第二圖像采集模塊及第三圖像采集模塊均包括相機及光源，光源產(chǎn)生的光經(jīng)光纖反射后入射到相機的鏡頭中，相機的輸出端與工控機的輸入端相連接，相機的控制端與速度檢測模塊的輸出端相連接。

所述速度檢測模塊包括編碼器及正交脈沖計數(shù)卡，編碼器設(shè)于第二導(dǎo)線輪上，編碼器的輸出端與正交脈沖計數(shù)卡的輸入端相連接，正交脈沖計數(shù)卡的輸出端與工控機的輸入端及相機的控制端相連接。

所述工控機的輸入端與速度檢測模塊的輸出端及第一圖像采集模塊的輸出端、第二圖像采集模塊的輸出端及第三圖像采集模塊的輸出端通過PCI總線相連接。

所述第三圖像采集模塊、第一圖像采集模塊及第二圖像采集模塊均勻的分布于光纖的周圍。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種基于機器視覺的快速光纖缺陷檢測及分類方法，包括以下步驟：

1)待測光纖在第一導(dǎo)線輪及第二導(dǎo)線輪上運動，帶動第一導(dǎo)線輪、第二導(dǎo)線輪及編碼器旋轉(zhuǎn)，編碼器檢測待測光纖的速度信息，然后將所述速度信息轉(zhuǎn)發(fā)至正交脈沖計數(shù)卡中，正交脈沖計數(shù)卡接收所述速度信息，并根據(jù)所述速度信息產(chǎn)生觸發(fā)信號，然后將所述觸發(fā)信號轉(zhuǎn)發(fā)至相機的控制端中，同時將所述速度信息轉(zhuǎn)發(fā)至工控機中，工控機顯示所述速度信息，相機接收所述觸發(fā)信號，根據(jù)所述觸發(fā)信號對待測光纖進行拍照，然后將拍照得到的圖片轉(zhuǎn)發(fā)至工控機中；