[發明專利]一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷裝置及繃帶繞卷方法

有效

• 申請號: 201910295598.4
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110095474B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 林晨寬;陳鎮元;陳浙泊;王維銳;屈穎;余建安;葉雪旺;吳荻葦;潘凌峰;陳一信;林建宇;陳靈佳
• 申請（專利權）人: 浙江大學臺州研究院
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博;何碧珩

1.一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷方法，其特征在于：

所述方法利用一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷裝置，所述繃帶繞卷裝置包括沿繃帶傳送方向依次布置的表面瑕疵檢測裝置、繃帶夾具和繃帶繞卷裝置；所述表面瑕疵檢測裝置能夠在繃帶繞卷的過程中對繃帶進行瑕疵的檢測；所述繃帶夾具能夠將檢測后的繃帶夾持并輸送到繃帶繞卷裝置，由繃帶繞卷裝置進行繞卷；

所述表面瑕疵檢測裝置包括沿繃帶傳送方向從前到后依次安裝的第一光桿、第二光桿和第三光桿，所述第二光桿上方設置有線掃相機，所述線掃相機上裝配有線掃鏡頭，所述第三光桿上方設置有光源支架，所述光源支架上安裝有線掃光源；

所述繃帶繞卷方法包括以下步驟：

（1）標定圖像像素與實際距離的關系，得到圖像放大率r，單位：pixels/mm，

（2）設定繃帶繞卷米數l，單位：mm，并計算其與繞桿電機旋轉圈數o的關系，

（3）測量所繞繃帶第二光桿最高點到機械剪刀裁剪點的繃帶長度l₁，

（4）設定相機每采集k行成一幀圖像，

（5）進行圖像處理，

（6）根據圖像處理結果進行繃帶瑕疵檢測；開始工作后第n張圖片檢測到瑕疵位置p，則瑕疵離開始工作時的距離l₂為（n-1）*（k/r)+p/r，判斷l₁-l₂與1的大小，若小于1，則這卷繃帶有瑕疵，反之，下卷繃帶有瑕疵；

所述步驟（5）中的圖像處理具體包括以下步驟：

（5.1）通過設定的閥值t篩選閾值大于t的繃帶區域R，

（5.2）填充網格區域R，成為新的區域R₁，

（5.3）將R₁與R區域相減，得到網格孔洞區域的合集R₂，

（5.4）通過區域是否連通，將R₂分割成各個子網格R_2S，

（5.5）計算各子網格R_2S平行于坐標系的最小外接矩形寬度和高度，并計算所有網格的平均寬度w，高度h，面積a，

（5.6）篩選子網格中平行于坐標系的最小外接矩形寬度大于w×2或者和最小外接矩形高度h×2或者面積大于a×3的網格即為破洞、斷經、斷緯瑕疵區域D₁，

（5.7）生成一個12×12的卷積核E，

（5.8）用卷積核E對繃帶區域R進行形態學開運算，得到新的區域D₂，D₂即為紗節瑕疵區域，

（5.9）將D₁和D₂合并成一個新的瑕疵區域D，

（5.10）計算D平行于坐標系的最小外接矩形寬度w₁、高度h₁、中心坐標(x,y)，其中y+h₁/2即為瑕疵在圖像中的繃帶前進方向最遠位置q。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷方法，其特征在于：所述第二光桿選取能夠與繃帶顏色形成鮮明對比的顏色。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷方法，其特征在于：所述線掃光源的設置位置使得線掃光源的光線方向與垂直方向呈三十至六十度。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷方法，其特征在于：包括能夠調整繃帶拉緊程度的磁粉制動器。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺及瑕疵篩選的繃帶繞卷方法，其特征在于：還包括繃帶卷動裝置，所述繃帶卷動裝置被配置為能夠用于支撐傳輸過程中的繃帶；所述繃帶卷動裝置包括第一支架，所述第一支架內安裝有可轉動的橡膠桿，所述橡膠桿的輸入端連接第一電機，所述橡膠桿上方設置有可轉動的從動桿。