[實用新型]一種基于機器視覺的透明板材缺陷檢測裝置

有效

• 申請號: 201921434020.4
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN211122594U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 薛彬;李亞杰;吳志生;孟慶森;劉棟;茌文清
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

一種基于機器視覺的透明板材缺陷檢測裝置，屬于透明材料的缺陷智能檢測技術領域，解決檢測透明板材內部缺陷和表面缺陷檢測誤檢、漏檢和效率低技術問題。解決方案為：本裝置包括工業相機、工業鏡頭、工業光源和步進電機組成的檢測系統，檢測系統放置在暗箱中，光源安裝在輸送帶和被測材料側面，工業相機安裝在被測材料上方垂直位置進行拍攝。檢測系統采用計算機與工業相機實現以太網通信來獲取圖像，采用“先二值化降噪，再高斯濾波，后再二值化增強”的方法對圖像進行處理，獲得輪廓信息。采用拍攝刻度尺進行比對的方式，計算出缺陷尺寸信息和缺陷面積。本實用新型能夠節省人工，降低成本，提高檢測準確率，尺寸檢測誤差范圍為0.5?5.0%。

技術領域

本實用新型屬于透明材料的缺陷智能檢測技術領域，涉及的是一種基于機器視覺的透明板材缺陷檢測裝置，具體涉及一種基于機器視覺、打光技術和圖像處理的透明玻璃材料缺陷檢測裝置。

背景技術

現階段，以玻璃為主的平板型透明材料作為原材料得到了越來越廣泛應用。為了使透明材料更適用于各種工作環境，材料制造企業轉向生產多種不同顏色、不同透光度以及表面形態的板材，由此大大增加了材料缺陷產生的概率，常見的缺陷有表面劃痕、內部裂紋、砂礫和氣泡。在生產透明材料板材的過程中產生的缺陷僅依靠人眼很難對缺陷大小進行精確和快速的判斷，使用傳統的人工檢測方法容易產生更多的誤檢、漏檢和低效率現象。設計一種高效的自動缺陷檢測方法尤為重要。

實用新型內容

為了克服現有技術中的不足，解決檢測透明板材內部缺陷和表面缺陷檢測誤檢、漏檢和效率低技術問題，本實用新型提供一種基于機器視覺的透明板材缺陷檢測裝置，用于機器視覺在線檢測系統。通過圖像采集和圖像處理技術實現實時檢測平板透明材料的內部缺陷和表面缺陷，并將檢測結果信息提供給主控制器，為生產管理系統提供依據。透明材料的常見缺陷主要有：表面劃痕、內部裂紋、砂礫和氣泡，材料生產部門依據不同的缺陷標準判斷產品合格率，以滿足不同的使用需求。

本實用新型通過以下技術方案予以實現。

一種基于機器視覺的透明板材缺陷檢測裝置，它包括工業相機、工業鏡頭、工業光源、步進電機和暗箱，其中：

所述暗箱的底部根據輸送帶的輸送方向分別設置有進料口和出料口，輸送帶貫穿暗箱的進料口和出料口延伸至暗箱的外部，待測透明板材放置于輸送帶上；

在所述暗箱中：

橫跨輸送帶的上方設置有門字形吊架，所述工業光源設置于門字形吊架立柱的根部，工業光源設置為線光源，光束方向與待測透明板材的表面平行，光束從待測透明板材的側面射入；

吊架上位于橫梁的一端設置有水平移動滾珠絲杠滑臺，橫梁上設置有與水平移動滾珠絲杠滑臺相配合的水平絲杠，水平絲杠上設置有垂直移動滾珠絲杠滑臺底座，水平移動滾珠絲杠滑臺上設置有用于驅動水平絲杠轉動的水平移動步進電機，水平移動步進電機通過水平移動滾珠絲杠滑臺和水平絲杠驅動垂直移動滾珠絲杠滑臺底座沿水平絲杠往復運動；垂直移動滾珠絲杠滑臺底座上安裝有垂直移動滾珠絲杠滑臺，垂直移動滾珠絲杠滑臺上設置有垂直移動步進電機，垂直絲杠的上端安裝于垂直移動滾珠絲杠滑臺上，垂直絲杠的下端固定安裝有工業相機，工業鏡頭設置于工業相機的下方，垂直移動步進電機通過垂直移動滾珠絲杠滑臺和垂直絲杠驅動工業相機沿豎直方向往復運動。

進一步地，所述暗箱的材質為黑色POM塑料，暗箱的內表面磨砂處理。

進一步地，所述工業光源設置為線光源，工業光源的光照寬度大于待測透明板材的厚度。

進一步地，所述工業相機將采集的光信號轉換為電信號，工業相機通過信號線將電信號輸入計算機中，計算機通過控制箱控制步進電機、輸送帶和工業相機工作或者停止。

進一步地，所述工業相機選用黑白相機，像素范圍為500萬-2000萬；工業鏡頭焦距范圍為9mm-25mm。