[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備及檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011269881.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN112485259A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王虎;曠水章;楊啟正;匡增彧;宋龍虎;王華;毛圣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南交通工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 廣東有知貓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44681
• 代理人: 周冰香

1.一種自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，包括光源部分、光學(xué)傳導(dǎo)模塊、工件、CCD相機(jī)、檢測(cè)模塊、儲(chǔ)存模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其中，

所述光學(xué)傳導(dǎo)模塊進(jìn)一步包括光柵和抑制劑投放裝置，所述光源部分與光柵連接，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光投射至工件表面，所述工件上方放置光學(xué)抑制劑投放裝置，所述CCD相機(jī)對(duì)所述工件表面進(jìn)行拍攝，所述工件依次通過生產(chǎn)線進(jìn)行傳輸；其特征在于：

所述檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括A/D轉(zhuǎn)換器、快速標(biāo)定模塊、圖像學(xué)習(xí)模塊和顯示器；

所述A/D轉(zhuǎn)換器將所述CCD相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至快速標(biāo)定模塊；

所述快速標(biāo)定模塊對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，并將標(biāo)注信息傳輸至圖像學(xué)習(xí)模塊；

所述圖像學(xué)習(xí)模塊內(nèi)置學(xué)習(xí)程序，通過所述學(xué)習(xí)程序?qū)λ鰣D像數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，具體的，將訓(xùn)練信息導(dǎo)入深度學(xué)習(xí)模塊，并將訓(xùn)練信息分別傳輸至顯示器和儲(chǔ)存部分；

所述儲(chǔ)存部分進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和電機(jī)控制模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊將所述訓(xùn)練信息與所述數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中的已知缺陷信息進(jìn)行對(duì)比，判斷所述訓(xùn)練信息是否存在缺陷，并將判斷結(jié)果傳輸給所述電機(jī)控制模塊，所述電機(jī)控制模塊進(jìn)一步控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括機(jī)械手和電機(jī)，所述電機(jī)控制模塊將控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)傳輸控制電機(jī)的動(dòng)作，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手將缺陷工件從生產(chǎn)線取下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，其特征在于：所述CCD相機(jī)與所述檢測(cè)模塊通過CAN總線連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，其特征在于：所述檢測(cè)模塊與所述儲(chǔ)存部分之間通過無線以太網(wǎng)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，其特征在于：所述圖像學(xué)習(xí)模塊中的算法采用RNN深度學(xué)習(xí)算法，包含輸入與輸出層共計(jì)12層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，其特征在于：所述快速標(biāo)定模塊采用python自動(dòng)標(biāo)定模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備，其特征在于：所述電機(jī)控制模塊采用嵌入式單片機(jī)，優(yōu)選的，所述機(jī)械手的控制算法為PI控制算法。

7.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-6之一所述自適應(yīng)強(qiáng)的金屬表面智能缺陷視覺檢測(cè)裝備的視覺檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟S1，獲取圖像數(shù)據(jù)：CCD相機(jī)拍攝工件加工表面，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云數(shù)據(jù)并傳輸至快速標(biāo)定模塊；

步驟S2，圖像標(biāo)定：將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過所述快速標(biāo)定模塊對(duì)圖像的疑似缺陷區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定；

步驟S3，圖像學(xué)習(xí)：將標(biāo)定的圖像發(fā)送至圖像學(xué)習(xí)模塊，利用RNN深度學(xué)習(xí)模塊對(duì)圖像進(jìn)行訓(xùn)練，判斷圖像是否存在缺陷；如果是，則跳轉(zhuǎn)至步驟S4；如果否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S6；

步驟S4，數(shù)據(jù)分析：將步驟S3中判斷存在缺陷的圖像與儲(chǔ)存模塊中預(yù)存的常見缺陷進(jìn)行比較，判斷出缺陷類型；

步驟S5，生產(chǎn)執(zhí)行：將缺陷類型與脈沖幅值對(duì)應(yīng)，每種類型脈沖幅值之差為1，控制電機(jī)控制模塊，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手將帶缺陷工件放置在對(duì)應(yīng)缺陷產(chǎn)品存放區(qū)；

步驟S6，控制結(jié)束。