[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710937043.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107703148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)金建;李澤滔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/88
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/88;G01B11/00
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所52100
• 代理人: 吳無(wú)懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)是通過(guò)人工用千分尺來(lái)檢測(cè)和視覺(jué)檢測(cè)，這種接觸式的人工檢測(cè)需要停止傳送電纜絞線進(jìn)行檢測(cè)，存在效率低下、誤差大、檢測(cè)不精確以及影響生產(chǎn)進(jìn)度的問(wèn)題，甚至還會(huì)損傷電纜絞線以及刮傷手掌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)，檢測(cè)效率大大提高，誤差大大降低，檢測(cè)更精確，避免影響生產(chǎn)進(jìn)度以及損傷電纜絞線和刮傷手掌，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理與辨識(shí)模塊和標(biāo)記定位模塊，圖像處理與辨識(shí)模塊的信號(hào)接收端連接圖像采集模塊，控制端連接標(biāo)記定位模塊，圖像處理與辨識(shí)模塊用于對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理、辨識(shí)和尺寸檢測(cè)，圖像采集模塊用于電纜絞線圖像在線采集，標(biāo)記定位模塊用于對(duì)不合格電纜絞線進(jìn)行定位和標(biāo)記。

優(yōu)選的，上述圖像處理與辨識(shí)模塊采用控制計(jì)算機(jī)PC。

優(yōu)選的，上述圖像采集模塊包括工業(yè)相機(jī)和與工業(yè)相機(jī)相連的圖像采集卡，圖形采集卡連接到圖像處理與辨識(shí)模塊的信號(hào)接收端，工業(yè)相機(jī)采用三個(gè)，三個(gè)工業(yè)相機(jī)周向間隔均勻地布置在被檢電纜絞線一周。

優(yōu)選的，上述標(biāo)記定位模塊包括PLC控制器和與PLC控制器連接的定位執(zhí)行裝置。

優(yōu)選的，上述定位執(zhí)行裝置包括畫(huà)筆，畫(huà)筆連接到伸縮桿上，伸縮桿尾端垂直連接到搖擺軸上，搖擺軸連接到搖擺電機(jī)，搖擺電機(jī)安裝在滑動(dòng)座上，滑動(dòng)座通過(guò)滑塊導(dǎo)軌副連接到固定臺(tái)上，滑動(dòng)座還連接有驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)座沿著電纜絞線移動(dòng)方向的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠絲母副和絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)，絲杠絲母副的絲母固定連接在絲母座上，絲母座固定連接在滑動(dòng)座上，與絲母相配合的絲杠兩端通過(guò)軸承座連接在固定臺(tái)上，絲杠一端伸出軸承座后連接到絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)，絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接在固定臺(tái)上。

優(yōu)選的，上述伸縮桿包括導(dǎo)向桿和導(dǎo)向筒，導(dǎo)向桿自由端部設(shè)置彈性?shī)A持部，另一端伸入到導(dǎo)向筒中并固定連接有壓縮彈簧一端，壓縮彈簧另一端固定連接在導(dǎo)向筒內(nèi)底端，彈性?shī)A持部包括開(kāi)口的對(duì)稱(chēng)彈性的兩夾持片，兩夾持片構(gòu)成的夾持面直徑小于畫(huà)筆外徑。

優(yōu)選的，上述三個(gè)工業(yè)相機(jī)均勻安裝在安裝環(huán)上，安裝環(huán)通過(guò)支撐架固定連接在固定臺(tái)上，安裝環(huán)分為分離的上半部和下半部，上半部一端通過(guò)鉸軸連接到下半部，另一端貼合后通過(guò)螺栓固定連接。

優(yōu)選的，上述螺栓連接一端的上半部接觸面設(shè)置有限位凸條，螺栓連接一端的下半部接觸面設(shè)置有與限位凸條相嵌的限位凹槽。

優(yōu)選的，上述一種基于機(jī)器視覺(jué)的電纜絞線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，該方法包括下步驟：

（1）控制計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，運(yùn)行該系統(tǒng)，圖像采集模塊中三個(gè)工業(yè)相機(jī)在線采集電纜絞線圖像，每個(gè)工業(yè)相機(jī)采集完一幀圖像后，立即傳到各自對(duì)應(yīng)的圖像采集卡；

（2）圖像采集卡將接收到的高質(zhì)量電纜絞線圖像立即傳送到圖像處理與辨識(shí)模塊，也就是控制計(jì)算機(jī)PC；

（3）在辨識(shí)之前，需要對(duì)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，也就是矯正相機(jī)徑向畸變，通過(guò)圖像采集系統(tǒng)采集到合格電纜絞線，控制計(jì)算機(jī)PC通過(guò)對(duì)合格電纜絞線圖像進(jìn)行處理，求得徑向畸變矯正系數(shù)和一個(gè)像素尺寸大小，并以此作為標(biāo)準(zhǔn)；

（4）工業(yè)相機(jī)完成后，就可以對(duì)以后的電纜做在線辨識(shí)與檢測(cè)了，控制計(jì)算機(jī)PC接收到來(lái)自圖像采集模塊的電纜絞線圖像后，立即經(jīng)行圖像徑向畸變矯正；

（5）控制計(jì)算機(jī)PC對(duì)電纜絞線圖像經(jīng)行徑向畸變矯正之后，然后對(duì)矯正后的電纜絞線圖像經(jīng)行外觀質(zhì)量檢測(cè)和尺寸檢測(cè)；

（6）圖像處理與辨識(shí)模塊控制計(jì)算機(jī)PC對(duì)電纜絞線圖像進(jìn)行辨識(shí)與檢測(cè)后，若不合格則向PLC發(fā)送控制命令；

（7）PLC接收到控制計(jì)算機(jī)PC發(fā)送對(duì)的控制命令；就會(huì)立即則驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)電纜絞線經(jīng)行定位和標(biāo)記。

優(yōu)選的，上述步驟（6）中圖像處理與辨識(shí)模塊的辨識(shí)與檢測(cè)方法：

（1）首先要對(duì)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定和像素尺寸的標(biāo)定，通過(guò)圖像采集系統(tǒng)采集到合格電纜絞線，控制計(jì)算機(jī)PC通過(guò)對(duì)合格電纜絞線圖像經(jīng)行處理，求得徑向畸變矯正系數(shù)和一個(gè)像素尺寸大小，并以此作為標(biāo)準(zhǔn)；