[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710309344.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107102009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 撒繼銘;孫曉雙;李杭;蔡碩;張佳慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/952
• 分類號(hào): G01N21/952
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒,李丹

1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)筒紗管圖像采集：圖像采集分2個(gè)工位，生產(chǎn)線機(jī)械臂控制著筒紗管，置于相機(jī)鏡頭前，此為工位1；工位1底端的旋轉(zhuǎn)支架上升，機(jī)械臂將筒紗管置于支架上，然后機(jī)械臂撤離，此時(shí)稱為工位2；

在工位1處實(shí)時(shí)采集筒紗管正面圖像；

(2)對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，在工位1檢1階段判斷所述的圖像是否存在筒紗管端面多切或少切的缺陷；

(3)如果所述的圖像存在端面多切或少切的缺陷，則給出報(bào)警信號(hào)，轉(zhuǎn)入步驟(1)；否則轉(zhuǎn)入步驟(4)；

(4)在工位2進(jìn)行筒紗管正面圖像再次采集，同時(shí)在工位2檢2階段根據(jù)采集的圖像對(duì)筒紗管直徑進(jìn)行測(cè)量；

(5)如果所述的圖像存在直徑不合格情況，則給出報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)步驟(1)；否則轉(zhuǎn)入步驟(6)；

(6)在工位2檢2階段對(duì)筒紗管端面平滑度進(jìn)行檢測(cè)；

(7)如果所述的圖像端面平滑度不符合要求，則給出報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)步驟(1)；否則轉(zhuǎn)入步驟(8)；

(8)在工位2檢2階段對(duì)筒紗管管壁進(jìn)行毛刺檢測(cè)；

(9)如果所述的圖像存在毛刺，則給出報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)步驟(1)；否則轉(zhuǎn)入步驟(10)；

(10)如果所述的圖像不存在毛刺，則認(rèn)為筒紗管檢測(cè)初步合格；

(11)如果所述的圖片完成了毛刺的檢測(cè)，那么判斷是否接收到小孔抽檢信號(hào)。若接收到小孔抽檢信號(hào)，則在工位2再次采集打孔后的筒紗管圖像進(jìn)行小孔均勻度判別，此檢測(cè)階段被劃分為工位2檢3階段；如果所述圖片存在小孔不均勻現(xiàn)象，則給出報(bào)警信號(hào)，返回步驟(1)；如果所述圖片小孔檢測(cè)合格或沒(méi)有接收到小孔抽檢信號(hào)，也返回步驟(1)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于所述步驟(2)中對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，具體如下：

(2.1)將所述的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像；

(2.2)將所述的數(shù)字圖像進(jìn)行自動(dòng)閾值分割：

將所述的基于自動(dòng)閾值分割后的圖像端面邊緣與基準(zhǔn)邊緣線進(jìn)行對(duì)比；

若所述的分割圖像中基準(zhǔn)邊緣線外側(cè)即遠(yuǎn)離筒紗管的區(qū)域存在灰度級(jí)等于255的像素且像素個(gè)數(shù)超過(guò)設(shè)定閾值，則判定所述的筒紗管存在少切缺陷；

若所述的分割圖像中基準(zhǔn)邊緣線內(nèi)側(cè)即筒紗管內(nèi)的區(qū)域存在灰度級(jí)為0的像素且像素個(gè)數(shù)超過(guò)設(shè)定閾值，則判定所述的筒紗管存在多切缺陷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于，步驟(4)對(duì)在工位2實(shí)時(shí)獲取筒紗管圖像可具體為：

環(huán)形LED燈正面照射筒紗管成像；

光電旋轉(zhuǎn)編碼器控制拍攝角度，每旋轉(zhuǎn)90度拍攝一次；

工業(yè)相機(jī)配合光電旋轉(zhuǎn)編碼器，每旋轉(zhuǎn)90度后，采集一次筒紗管圖片數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于步驟(4)對(duì)所述的圖像進(jìn)行工位2檢2階段直徑的測(cè)量，具體分析如下：

(4.1)找出所述的分割后圖像管壁上下邊界對(duì)應(yīng)的突出極點(diǎn)；

(4.2)計(jì)算上下對(duì)應(yīng)極點(diǎn)的距離與標(biāo)準(zhǔn)直徑進(jìn)行對(duì)比，判斷直徑是否達(dá)標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于步驟(6)在工位2檢2階段判斷所述的圖像端面是否平滑，具體分析如下：

針對(duì)所述的分割圖像，找出筒紗管端面的邊緣，針對(duì)端面采用基于窗滑動(dòng)策略在窗體內(nèi)判斷是否存在不平滑邊緣：以所述分割圖像端面邊緣為基準(zhǔn)線，判斷基準(zhǔn)線內(nèi)側(cè)一定距離區(qū)域內(nèi)筒紗管管壁像素灰度級(jí)異常情況，統(tǒng)計(jì)灰度異常像素點(diǎn)，若異常像素點(diǎn)個(gè)數(shù)超過(guò)一定閾值則判定所述的筒紗管圖像存在切口不齊，端面不平滑缺陷表明所述的筒紗管圖像端面平滑檢測(cè)不合格。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于，步驟(8)在工位2檢2階段檢測(cè)毛刺缺陷通過(guò)窗滑動(dòng)策略檢測(cè)窗體內(nèi)邊緣平整度實(shí)現(xiàn)毛刺的檢測(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺(jué)的筒紗管質(zhì)量檢測(cè)的方法，其特征在于，所述的步驟(11)中關(guān)于小孔均勻度測(cè)量辦法具體如下：

(11.1)針對(duì)所述的打孔后的筒紗管圖像，采取基于邊緣檢測(cè)方式進(jìn)行圖像分割；

(11.2)對(duì)分割后圖像進(jìn)行小孔定位查找，分析是否存在漏孔現(xiàn)象，若存在表明所述的筒紗管小孔均勻度檢測(cè)不合格。