[發(fā)明專利]一種銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410472732.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN104280406A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭華芳;吳浩;柳青;林鎮(zhèn)榮;李家杰;林志賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): G01N21/95
• 分類號(hào): G01N21/95
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 孔德超;莫瑤江

1.一種銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：

皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)，用于將待檢測(cè)的銅件(2)傳送到指定位置；

傳感器(3)，用于當(dāng)所述銅件(2)到達(dá)傳感器(3)固定位時(shí)，控制皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)停止運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)觸發(fā)圖像采集系統(tǒng)的工作；

圖像采集系統(tǒng)，其包括用于對(duì)對(duì)銅件(2)進(jìn)行照射的同軸光光源(5)以及對(duì)銅件(2)進(jìn)行拍照的相機(jī)組件(6)；

所述機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行銅件表面缺陷檢測(cè)的方法是：

步驟1、確定好圖像采集系統(tǒng)各部分的工作參數(shù)；

步驟2、銅件(2)通過皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)，傳送到傳感器(3)固定位；

步驟3、開啟的同軸光光源(5)檢測(cè)銅件(2)表面的裂紋缺陷，然后相機(jī)組件(6)拍攝銅件(2)的圖像，通過圖像檢測(cè)算法判斷銅件(2)的表面是否有裂紋缺陷；

步驟4、采用數(shù)字控制器調(diào)節(jié)同軸光光源(5)的亮度，將同軸光光源(5)調(diào)到更大的亮度閾值以表征銅件(2)表面的夾雜、氣孔和凹坑缺陷，相機(jī)組件(6)在該亮度下拍攝銅件(2)的圖像，通過圖像檢測(cè)算法判斷銅件(2)的表面是否有夾雜、氣孔或凹坑缺陷；

步驟5、取圖完畢后，根據(jù)銅件檢測(cè)判定是否為缺陷的結(jié)果進(jìn)行分類，通過傳送帶將銅件(2)運(yùn)送到指定的位置完成分揀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)組件(6)包括相機(jī)本體和鏡頭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，圖像采集系統(tǒng)各部分的工作參數(shù)包括：同軸光光源(5)的亮度，相機(jī)本體的工作距離，鏡頭的光圈、焦距、工作距離以及視場(chǎng)大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(3)為光電傳感器，通過銅件(2)對(duì)光電傳感器的光信號(hào)進(jìn)行阻擋引起光電傳感器輸出電信號(hào)的變化判斷銅件(2)是否到達(dá)傳感器(3)固定位。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述該機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)一步包括一控制器，所述光電傳感器的輸出信號(hào)連接于該控制器的輸入端，該控制器的輸出端分別與皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)、同軸光光源(5)和相機(jī)組件(6)電性連接，用于在銅件(2)到達(dá)指定位置時(shí)，控制皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)停止工作、以及觸發(fā)同軸光光源(5)和相機(jī)組件(6)的工作，所述控制器并控制皮帶傳送機(jī)構(gòu)(1)的運(yùn)行速度、以及在數(shù)字控制器對(duì)同軸光光源(5)的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)后再次觸發(fā)相機(jī)組件(6)對(duì)銅件(2)進(jìn)行拍照。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像檢測(cè)算法的步驟包括：

將獲取的圖像進(jìn)行中值濾波；

將中值濾波后的圖像動(dòng)態(tài)閾值二值化進(jìn)行分割圖像，形成二值化圖像；

將二值化圖像通過先膨脹再腐蝕的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開運(yùn)算，以消除二值化圖像中的孤立點(diǎn)，再對(duì)進(jìn)行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開運(yùn)算后的圖像進(jìn)行先腐蝕再膨脹的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，以消除匹配誤差而造成的缺陷區(qū)域分裂；

對(duì)進(jìn)行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算后的圖像通過Blob算法進(jìn)行分析，提取該圖像中的色塊，所述色塊即對(duì)應(yīng)裂紋缺陷、以及夾雜、氣孔或凹坑缺陷中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的銅件表面缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，

對(duì)于初始同軸光光源(5)亮度下相機(jī)組件(6)采集的圖像而言，所述色塊對(duì)應(yīng)裂紋缺陷；

對(duì)于數(shù)字控制器調(diào)節(jié)同軸光光源(5)的亮度下相機(jī)組件(6)采集的圖像而言，所述色塊對(duì)應(yīng)夾雜、氣孔或凹坑缺陷中的一種。