[發明專利]一種手機外殼劃痕視覺檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010004271.X
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111157532A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 宋樂;董文博;張佳樂;馮渝;程路雅;孔欣玥;王玉瑾
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/181
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開一種手機外殼劃痕視覺檢測裝置及方法，包括工作平臺，所述工作平臺一側設有支架，所述支架上從下到上設有與支架相互垂直的第一連接桿和第二連接桿，第一連接桿的末端可旋轉的安裝有光源，第二連接桿的末端安裝有嵌入式系統，所述嵌入式系統包括顯示器、相機和FPGA處理系統。檢測方法包括以下步驟：(1)將待測手機殼置于工作平臺上；(2)調節相機和待測手機殼間的距離及光源與待測手機殼間的距離和傾角；(3)通過相機進行圖像采集，圖像經嵌入式系統處理和檢測后，由顯示屏顯示出劃痕數目。

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測領域，特別是涉及一種手機外殼劃痕檢測裝置與方法。

背景技術

隨著智能手機行業的迅猛發展，對手機制造過程中的自動化和智能化程度要求日益提高。手機外殼表面缺陷是指劃痕、磕碰、凹坑等發生在殼體表面的問題，其中以劃痕最為常見。傳統的檢測手段為人工檢測的，但是受主觀因素干擾較大，且成本高、效率低，很大程度上阻礙了產品質量的提升。隨著視覺檢測技術的發展，機器視覺檢測技術開始被應用于手機外殼劃痕檢測。常用的視覺檢測方法主要有兩種，一種是基于線陣CCD的劃痕檢測系統，和產品傳送裝置進行配合，通過動態掃描的方式檢測劃痕，但掃描過程中，產品的輕微振動將會導致丟幀現象，從而導致誤檢。另一種是采用面陣CCD的劃痕檢測系統，可同時采集較大面積圖像，克服了線陣CCD存在的技術問題，且隨著面陣CCD成本的逐漸降低，這種方式逐漸成為主流方法。但當前問題主要來源于以下幾方面：一是光源選擇問題，對于強反光手機外殼容易發生過曝光而導致無法導致錯判或漏判，而啞光表面則容易發生磨砂紋理噪聲；二是系統整體尺寸及功耗問題，基于面陣CCD的圖像采集系統往往需要與PC機配套使用，裝置的體積通常較大，能耗也相對較高。因此，提出一種體積小、功耗低、實時性和適應性強的手機外殼劃痕檢測裝置與方法具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種手機外殼劃痕視覺檢測裝置及方法，本發明通過合理的嵌入式系統平臺，實現檢測系統的小型化和節能化。通過合適的光源和照明方式，盡可能減少外在環境因素對獲取圖像質量的影響。基于簡單高效的圖像處理算法，提取出不同劃痕的典型特征，可較為準確地檢測出劃痕。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種手機外殼劃痕視覺檢測裝置，包括工作平臺，所述工作平臺一側設有支架，所述支架上從下到上設有與支架相互垂直的第一連接桿和第二連接桿，第一連接桿的末端可旋轉的安裝有光源，第二連接桿的末端安裝有嵌入式系統，所述嵌入式系統包括顯示器、相機和FPGA處理系統。

優選地，所述FPGA處理系統包括圖像采集模塊、圖像顯示模塊、存儲模塊和處理模塊。

優選地，所述第一連接桿和第二連接桿通過旋鈕與支架活動連接。

本發明提供的另一種技術方案如下：

一種手機外殼劃痕檢測方法，基于上述手機外殼劃痕視覺檢測裝置，包括以下步驟：

(1)將待測手機殼置于工作平臺上；

(2)調節相機和待測手機殼間的距離及光源與待測手機殼間的距離和傾角；

(3)通過相機進行圖像采集，圖像經嵌入式系統處理和檢測后，由顯示屏顯示出劃痕數目。

優選地，步驟(3)中嵌入式系統進行圖像處理的步驟如下：

(301)將采集到的原始圖像轉化為灰度圖；

(302)將灰度圖利用二值化對灰度圖進行閥值分割；

(303)采用Sobel算子對灰度圖的邊緣進行檢測；

(304)對灰度圖中的劃痕做線性轉化；