[發明專利]一種浸漬輥涂布涂層厚度機器視覺檢測方法

在審

• 申請號: 201710942080.6
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107894209A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 包能勝;冉燮;武占福;黃學佳;薛艷芬;王克巖
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 張澤思,周增元

技術領域

本發明涉及涂布復合領域與機器視覺領域，尤其涉及一種浸漬輥涂布涂層厚度機器視覺檢測方法。

背景技術

輥式涂布是一種將無溶劑涂布涂液覆于基材表面的技術，是無溶劑復合的關鍵步驟，無溶劑復合因在整個復合過程中不使用揮發性有機溶劑而得名，是一項國際公認的綠色復合工藝，是軟包裝復合薄膜的一種重要的加工方法。本專利以目前國內最常用的浸輥涂布機為對象，通過機器視覺的方法來檢測涂布涂層厚度。

涂布涂層厚度是涂布工藝的一個重要指標也是涂布質量的最終體現。浸漬輥涂布涂層厚度檢測目前國內一直采用離線檢測如：稱重法、電鏡檢測等。離線檢測的方法不能實時的反饋涂層厚度信息。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種浸漬輥涂布涂層厚度機器視覺檢測方法。可利用機器視覺檢測技術和圖像處理技術，有效地實現了涂層厚度的在線自動檢測。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種浸漬輥涂布涂層厚度機器視覺檢測方法，包括以下步驟：

S1：采集浸漬輥靜止狀態時的側面圖像；

S2：選擇所述側面圖像的向上運行方向上的浸漬輥與液面上方部分區域為感興趣區域，并提取液面上方的浸漬輥的輪廓；

S3：在浸漬輥運行時，獲取所述感興趣區域的的粘提液體邊緣輪廓；

S4：合并所述浸漬輥的輪廓與所述粘提液體邊緣輪廓，

S5：標定測量點，做出與所述浸漬輥的輪廓的圓心坐標的測量線，計算所述浸漬輥的輪廓與所述粘提液體邊緣輪廓之間的距離。

進一步地，步驟S1之前還包括使用張正友標定方法對相機進行標定的步驟。

更進一步地，步驟S2、步驟S3均包括使用Canny檢測算子提取輪廓的方法。

更進一步地，步驟S2、步驟S3還包括將相鄰的檢測輪廓連接的方法。

更進一步地，步驟S2還包括對輪廓進行曲線擬合圓的方法。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：本發明利用機器視覺檢測技術和圖像處理技術，通過涂布涂層厚度機器視覺在線檢測，克服離線檢測的方法不能實時的反饋涂層厚度信息的缺陷，相比傳統離線厚度檢測更準確、更高效。

附圖說明

圖1是本發明所采集到浸漬輥靜止狀態時的圖像；

圖2是本發明所感興趣的區域的示意圖；

圖3是所獲得的浸漬輥的輪廓的示意圖；

圖4是所獲得的浸漬輥的粘提液體邊緣輪廓的示意圖；

圖5是浸漬輥的輪廓與粘提液體邊緣輪廓合并的示意圖；

圖6是測量提取液體厚度的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。

本發明實施例的一種浸漬輥涂布涂層厚度機器視覺檢測方法，通過以下步驟進行。

1、首先進行相機標定，采用張正友標定方法對相機進行標定，該方法模板制作容易，使用方便，成本低，魯棒性好，準確率高。標定后校正了相機畸變，同時獲得內外標定參數，通過內外參數可以把像素距離轉化為物理距離。

2、當輥子處于靜止狀態時采集圖像，如圖1所示。

3、考慮到液面下光的折射問題，手動選擇液面上方部分輥子區域為感興趣區域，并用Canny檢測算子提取液面上方輥子輪廓，如圖2所示。

4、因為Canny檢測算子，檢測的輪廓線為很多離散曲線，所以需要把相鄰的檢測輪廓連接。

首先把相對長的輪廓作為參考輪廓，擬合出倆輪廓的回歸線段，另一條回歸線端點投影到參考輪廓的回歸線上，參考輪廓端點也投影到回歸線上，兩個投影之間的距離就是另輪廓的絕對距離。在合并輪廓時設置一個閾值距離，超過閾值就不能合并在一起。

5、由于提取輪廓的邊緣并不平整，而且存在許多小的凸起和斷點，若直接檢測會導致誤檢。所以需要根據提取的輪廓曲線擬合圓。本設計采用最小二乘原理擬合圓。擬合的具體方法如下：

以R_i為測點半徑，θ_i是測點位置的相角。此時，測點的直角坐標(X_i,Y_i)為：

X_i＝R_icosθ_i；Y_i＝R_isinθ_i。擬合圓示意圖假設理想圓心為(X0，Y0),圓半徑為R，建立偏差值目標函數為：

從而得到：

可得出二乘估計算值為：