[發(fā)明專利]基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111146179.8
• 申請(qǐng)日: 2021-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN113916892B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋旸;曹政;蔡華俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明公開了一種基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)裝置及方法，檢測(cè)裝置由棋盤格標(biāo)定板、照明模塊、成像模塊和主控單元組成；棋盤格標(biāo)定板用于求取多個(gè)相機(jī)之間的變換矩陣；照明模塊用于為檢測(cè)時(shí)提供照明；成像模塊用于采集所需檢測(cè)的剎車盤圖像以及濾除自然光的影響，通過支架用于調(diào)整相機(jī)位置和角度；主控單元用于控制照明模塊、成像模塊，將采集到的圖像進(jìn)行缺陷的檢測(cè)與定位，并通過IO卡與PLC通信，接受待檢信號(hào)、傳輸檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)而控制流水線上的生產(chǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)流水線上剎車盤涂膠缺陷的在線自動(dòng)化檢測(cè)，彌補(bǔ)了人工檢查的不足，缺陷識(shí)別精度高，漏檢和誤檢率低，檢測(cè)速度快，保證了剎車盤的涂膠質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)裝置和方法。

背景技術(shù)

在汽車的各項(xiàng)配件中，剎車盤的重要性不言而喻，剎車盤也叫制動(dòng)盤，它能直接體現(xiàn)一輛汽車的制動(dòng)效果的好壞。在剎車盤的制作過程中，需要現(xiàn)在特定位置涂上特殊膠體，為后續(xù)添加摩擦材料做準(zhǔn)備，因此，涂膠的好壞程度對(duì)剎車盤最終質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。

目前工廠中對(duì)剎車盤涂膠質(zhì)量的檢測(cè)多依賴人眼，而在涂膠工藝中采用的膠體為特殊透明膠體，在自然光的條件下涂膠與未涂膠部分的對(duì)比度極低，很難觀察到，耗費(fèi)精力，檢測(cè)精度會(huì)隨著工人工作時(shí)間的延長(zhǎng)而越來越低；且為方便觀察需要將剎車盤從流水線上取下，這個(gè)過程不僅耗費(fèi)時(shí)間還容易對(duì)涂的膠體造成不可復(fù)原的損傷。因此，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方案因其人力投入多、重復(fù)勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢驗(yàn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，并不適用于快速的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)裝置及方法，克服人工檢測(cè)的缺陷，提高檢測(cè)精度、檢測(cè)速度，適用于現(xiàn)代化流水線生產(chǎn)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)裝置，由棋盤格標(biāo)定板、照明模塊、成像模塊和主控單元組成；

所述棋盤格標(biāo)定板邊角設(shè)有不對(duì)稱的圓環(huán)特征點(diǎn)，用于計(jì)算各相機(jī)之間的變換矩陣；

所述照明模塊用于為檢測(cè)裝置提供光照條件；

所述成像模塊用于采集需要檢測(cè)的剎車盤圖像；

所述主控單元用于控制照明模塊、成像模塊，將采集到的圖像經(jīng)過圖像處理步驟進(jìn)行缺陷的檢測(cè)與定位，并通過IO卡與PLC通信，接受待檢信號(hào)、傳輸檢測(cè)結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述棋盤格標(biāo)定板四個(gè)邊角分布五個(gè)不對(duì)稱的圓環(huán)特征點(diǎn)，用于標(biāo)定時(shí)判斷方向，保證不同角度下提取到的特征點(diǎn)都可以按照相同的順序進(jìn)行排列；棋盤格中的每個(gè)格子為正方形黑白棋盤格，格點(diǎn)數(shù)目為8x8。

進(jìn)一步的，所述照明模塊由16個(gè)波長(zhǎng)為850nm的紅外LED光源與光源控制器組成，用于檢測(cè)時(shí)的照明。

進(jìn)一步的，所述成像模塊由4個(gè)黑白工業(yè)相機(jī)、紅外濾光片和相機(jī)支架組成；選擇8mm焦距的鏡頭，搭配850nm的紅外濾光片；所述的相機(jī)支架用于安裝4個(gè)黑白工業(yè)相機(jī)，主相機(jī)在正中，輔助相機(jī)分布在周圍。

進(jìn)一步的，所述主控單元可在UI界面上進(jìn)行操作，由信號(hào)控制和圖像處理兩部分組成：所述的信號(hào)控制包含相機(jī)信號(hào)的控制、光源信號(hào)的控制和通過IO卡和PLC進(jìn)行通信控制流水線的運(yùn)作，該通信包括PLC向主控程序發(fā)送待檢信號(hào)和主控信號(hào)向PLC發(fā)送檢測(cè)結(jié)果信號(hào)；UI界面用于檢測(cè)結(jié)果的存取、信號(hào)的控制和圖像處理算法參數(shù)的修改。

一種基于多目視覺的剎車盤涂膠缺陷檢測(cè)方法，包括以下步驟：

(1)標(biāo)定過程：對(duì)四個(gè)相機(jī)采集到的標(biāo)定板圖像進(jìn)行角點(diǎn)提取；以擁有兩個(gè)圓環(huán)特征點(diǎn)的邊角作為順時(shí)針方向的第三個(gè)邊角，按照一定的次序提取8x8個(gè)特征點(diǎn)；根據(jù)標(biāo)定板構(gòu)建8x8的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)陣作為標(biāo)準(zhǔn)參考空間，求取四個(gè)相機(jī)到標(biāo)準(zhǔn)空間的成像透視變換矩陣H；