[實用新型]一種視覺檢測裝置

有效

• 申請號: 201420527413.0
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN204027528U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 王申;王文廣
• 申請（專利權）人: 王申
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及檢測技術，特別涉及一種檢測物體輪廓的視覺檢測裝置。?

背景技術

在工業生產領域，需要對工業產品提供快速高效的檢測手段。特別是型材生產、鈑金加工等領域，通過對這些產品的輪廓進行測量，測量獲得的輪廓數據可用于進一步計算輪廓的尺寸、輪廓形狀所構成的圖形等。如測量型材的垂直截斷面或者鈑金件的平面輪廓等，即可完成有關尺寸、位置等參數的檢測，從而可以判斷生產出的型材或者鈑金件是否符合設計要求。同時，測量型材的截斷面是否存在較大誤差，也是判斷擠壓磨具是否磨損，供料機各項參數否正常的重要依據。?

型材的截面是典型的二維形狀，通常利用機器視覺檢測技術進行檢測。機器視覺檢測技術，是利用照相機或攝像機作為圖像設備來獲取被檢測物體的圖像，并對獲取的圖像進行數據處理來完成檢測的技術。照相機獲取的是三維空間中被測物的二維圖像，而這個物體的二維圖像的大小與被測物自身的大小有關，同時還與被測物與照相機的距離有關。也就是說，用照相機拍攝同一個物體，在與照相機垂直距離較遠處獲得的圖像要比距離照相機較近處獲得的圖像要小，這種現象稱為透視現象。考慮到透視現象，被檢測物體的實際尺寸與其影像的尺寸比，與物距和像距之比成正比，其中物距為物體到鏡頭光心的垂直距離，像距為影像與鏡頭光心的垂直距離。?

利用機器視覺技術檢測型材，簡單有效的方式是照相機鏡頭正對著型材的截斷面，并使鏡頭的光軸垂直于這個截斷面來獲取圖像。同時，與傳統的成像方式不同，利用視覺技術檢測物體的輪廓時，會利用物體本身不透光的特性，輔助以背景光源。這樣獲取的物體圖像，物體本身是暗的，而背景部分是亮的，有利于物體輪廓的提取。以型材檢測為例，這種檢測方式需要解決兩問題，一個是要知道型材截面與照相機的精確距離，因為這個距離是輪廓尺寸數據的重要參數。另一個問題是透視現象對型材的影響，型材具有一定的長度，如果型材具有前后兩個截面，兩個截面都垂直于照相機的光軸，距離照相機近的那個截面為待檢測面，距離照相機較遠的那個截面成為遠端截面。那么對于型材的內孔來說，遠端截面上的內孔在照相機上的成像就會小于距離照相機較近那個待檢截面上的內孔在照相機上的成像，這樣就會影響型材輪廓的提取，影響內孔的測量結果。?

解決方式之一是利用型材的高度對這種測量進行補償，型材的高度可以對物距進行補償，但無法消除透視現象對型材內孔成像的影響。另一解決方法是使用遠心鏡頭。由于遠心鏡頭自身的技術特點，其檢測的范圍受到其視場的影響無法做到很大，使其檢測范圍具有一定限制。視場相對較大的遠心鏡頭價格十分昂貴，大大增加系統成本。?

上述問題在檢測其他物體輪廓時也同樣存在。?

實用新型內容

本實用新型為了消除透視現象對物體檢測的影響，同時避免使用遠心鏡頭，提供一種視覺檢測裝置。?

一種視覺檢測裝置，包括：透明平板、光源、成像裝置以及圖像分析裝置，其中：?

所述透明平板的一面為粗糙面，所述光源位于所述透明平板的粗糙面一側并照向所述粗糙面，所述成像裝置位于所述透明平板的另一側；

所述成像裝置獲得位于所述透明平板的粗糙面和光源之間的被測物在所述粗糙面上投影出的圖像，所述圖像分析裝置根據所述圖像分析所述被測物的輪廓。

進一步，所述的透明平板水平設置，且粗糙面朝向上方，所述的光源位于所述透明平板上方，所述的成像裝置位于所述透明平板下方。?

更進一步，所述的透明平板為所述被測物的承載面，所述被測物在所述粗糙面上投影出的圖像為所述被測物與所述粗糙面的接觸面在所述粗糙面上投影出的圖像。?

其中，所述的光源為面光源。?

所述成像裝置的光軸與所述粗糙面垂直。?

本實用新型提供的視覺檢測裝置利用透明平板材料的粗糙面輔助成像，將被檢測物體在透明平板的粗糙面上形成投影，并在透明平板的透明面方向獲取被測物的輪廓圖像，這樣可以固定照相機與透明平板粗糙面之間的距離，能夠避免被檢物體自身高度引起的檢測距離的變化，通過透明平板與背景光源的作用，可以消除透視現象造成的物體遠端輪廓的影響，避免成像系統采用昂貴的遠心鏡頭。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種視覺檢測裝置的結構示意圖；???

圖2是本實用新型實施例中提到的工字鋼片段的結構示意圖；????

圖3是利用本實用新型提供的視覺檢測裝置檢測圖2所示的工字鋼片段時，工字鋼片段在透明平板粗糙面上投影出的圖像。

具體實施方式