[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)的電連接器殼體缺陷檢測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611180502.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106705896B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建斌;鄒榮;姚滔;劉家旺;劉涵;許楨英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/30
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/30
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)的電連接器殼體缺陷檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，檢測(cè)裝置包括單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)、旋轉(zhuǎn)置物平臺(tái)(7)、圖像采集卡(8)和計(jì)算機(jī)(9)；

所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)包括攝像機(jī)(1)、上部反射鏡組(2)、下部反射鏡組(3)、金屬桿(4)、線激光器組(5)；所述上部反射鏡組(2)和下部反射鏡組(3)相互垂直放置，且兩者的中心在同一條垂線上，并用金屬桿(4)固定成為一個(gè)整體；所述線激光器組(5)固定于下部反射鏡組(3)正下方；所述攝像機(jī)(1)垂直放置于上部反射鏡組(2)正上方；

待檢測(cè)電連接器殼體(10)垂直置于所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)正下方、且位于旋轉(zhuǎn)置物平臺(tái)(7)的中心位置；

所述圖像采集卡(8)安裝于計(jì)算機(jī)(9)內(nèi)、且和所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)中攝像機(jī)(1)用線纜相連，利用所述計(jì)算機(jī)(9)對(duì)所述圖像采集卡(8)采集到的圖像進(jìn)行圖像分析，實(shí)現(xiàn)電連接器殼體缺陷的檢測(cè)；

所述檢測(cè)方法包括以下步驟：

S1、圖像采集階段，打開(kāi)線激光器組(5)并調(diào)整投射光條的寬度和光條亮度，將待檢測(cè)電連接器殼體(10)垂直放置于旋轉(zhuǎn)置物平臺(tái)(7)的中心位置，保證該電連接器殼體處于線激光器組(5)中心區(qū)域正下方，使其表面覆蓋多條激光光條，亮度合適，同時(shí)保證待檢測(cè)電連接器殼體(10)處于單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)光軸中心，線激光器組(5)將激光投射到待檢測(cè)電連接器殼體(10)表面調(diào)制后，待檢測(cè)電連接器殼體(10)表面光條圖像首先反射到上部反射鏡組(2)，再經(jīng)由下部反射鏡組(3)反射后被攝像機(jī)(1)接收，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)置物平臺(tái)(7)圍繞著中心軸以一定的速度旋轉(zhuǎn)，由所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)中的攝像機(jī)(1)進(jìn)行掃描拍攝，圖像采集卡(8)通過(guò)單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)連續(xù)采集待檢測(cè)電連接器殼體(10)表面的光條圖像，并傳輸給計(jì)算機(jī)(9)；

S2、圖像分析階段，利用所述計(jì)算機(jī)(9)對(duì)所述圖像采集卡(8)采集到的圖像進(jìn)行電連接器殼體缺陷檢測(cè)分析，包括既進(jìn)行電連接器殼體表面尺寸的缺陷檢測(cè)，也進(jìn)行電連接器殼體表面平整性的缺陷檢測(cè)；

所述殼體表面平整性缺陷檢測(cè)步驟具體為：

步驟一、傳感器標(biāo)定，獲取所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)的結(jié)構(gòu)光測(cè)量模型參數(shù)；所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)可看作由一臺(tái)真實(shí)攝像機(jī)、六臺(tái)虛擬攝像機(jī)與十二只線激光器組成，每相鄰兩臺(tái)虛擬攝像機(jī)與同側(cè)相應(yīng)的四只線激光器形成多光條雙結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)，由此共形成六組多光條雙結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)，而一臺(tái)真實(shí)攝像機(jī)與十二只線激光器則形成多光條單結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)；

步驟二、掃描拍攝，正六邊形排列的所述線激光器組(5)將線狀激光光條投射在所述待檢測(cè)電連接器殼體(10)表面，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)置物平臺(tái)圍繞著中心軸以一定的速度旋轉(zhuǎn)，由所述單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)傳感器(6)中的攝像機(jī)(1)對(duì)進(jìn)行掃描拍攝；

步驟三、序列圖像的區(qū)域切割，提取掃描拍攝所獲取的覆蓋有線狀激光光條的所述待檢測(cè)電連接器殼體(10)的圖像序列中的每一幅，對(duì)每一幅光條圖像切割出電連接器殼體一周共六塊側(cè)表面光條圖像以及一塊頂部表面光條圖像；

步驟四、獲取表面稠密點(diǎn)云數(shù)據(jù)，基于切割出的圖像，利用已標(biāo)定好的測(cè)量模型參數(shù)測(cè)量獲得一系列的截面輪廓，將截面輪廓組建起來(lái)獲得整個(gè)待檢測(cè)電連接器殼體表面稠密點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟五、缺陷判別，根據(jù)待檢測(cè)電連接器殼體表面稠密點(diǎn)云數(shù)據(jù)是否位于同一平面判別出是否存在殼體變形、凹坑與劃痕缺陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)的電連接器殼體缺陷檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，所述上部反射鏡組(2)由六片形狀相同的等腰梯形平面鏡組成，且兩兩相連圍成一個(gè)空心正六棱臺(tái)，其反射面為空心正六棱臺(tái)的內(nèi)表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單攝像機(jī)全方位主動(dòng)視覺(jué)的電連接器殼體缺陷檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，所述下部反射鏡組(3)由六片形狀相同的等腰梯形平面鏡組成，與所述上部反射鏡組(2)中的等腰梯形平面鏡對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)的比例為1:3，并且兩兩相連圍成一個(gè)小空心正六棱臺(tái)，但反射面為小空心正六棱臺(tái)外表面。