[發明專利]一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統及其測量方法

在審

• 申請號: 202111542390.1
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114152199A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 黃鵬;劉程浩;方曉;方常耀;易冬旺;歐哲學;鄧廣平;鐘志賢;李德昌;岳芳
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學;桂林中昊力創機電設備有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 南寧新途專利代理事務所(普通合伙) 45119
• 代理人: 盧萍

本發明提供一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統及其測量方法，其中，該測量系統包括主架、輸送帶組件、紅外LED背光源、相機、精密滑臺、控制裝置；所述輸送帶組件安裝在主架上，其輸送面的正下方設置紅外LED背光源，所述輸送帶組件的輸送面的正上方設置有相機，所述相機連接控制裝置，所述相機的采集部正對輸送面和紅外LED背光源設置，所述相機安裝在精密滑臺上，所述精密滑臺安裝在主架上。所述測量方法采用該測量系統進行測量，其具有較高尺寸測量精度的同時，更加方便快捷，易于操作，本發明可以解決現有技術中檢測膠片成像質量差、測量速度慢、標定方法復雜的技術問題。

技術領域

本發明涉及機器視覺領域，尤其是視覺測量技術，特別涉及實時測量物體尺寸的技術，具體的是一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統及其測量方法。

背景技術

輪胎生產過程中所使用的橡膠片經過裁斷工序后，需要對膠片的幾何尺寸包括長度、寬度、角度等幾何參數進行測量，以確定是否符合生產要求。膠片良好的尺寸精度對輪胎成品的質量有著重要意義，現有生產線中多采用人工抽檢的方式，檢測效率低，精度較差，不能滿足企業生產高質量輪胎的需求。

隨著生產效率的提高，膠片輸送帶工作速度加快，現有視覺測量系統存在反射光源無法提供充足的進光量，圖像采集質量較差；使用3D傳感器進行圖像采集導致系統復雜度高、測量速度慢等問題。同時，現有視覺測量方法中對相機的標定和校準較為復雜，存在標定過程中需要大量輔助設備且設備昂貴且難以操作等問題。如何在保證成像質量、測量速度與精度的同時設計一種簡便易用的膠片測量系統與方法成為急需解決的問題。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統及其測量方法，以解決現有技術中檢測膠片成像質量差、測量速度慢、標定方法復雜的技術問題。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統，包括主架、輸送帶組件、紅外LED背光源、相機、精密滑臺、控制裝置；所述輸送帶組件安裝在主架上，其輸送面的正下方設置紅外LED背光源，所述輸送帶組件的輸送面的正上方設置有相機，所述相機連接控制裝置，所述相機的采集部正對輸送面和紅外LED背光源設置，所述相機安裝在精密滑臺上，所述精密滑臺安裝在主架上。

優選地，所述相機為工業線陣相機，所述的控制裝置為工業控制計算機。

優選地，所述精密滑臺通過相機支架安裝在主架上。

此外，本發明還提供一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量方法，利用上述的一種輸送帶上膠片尺寸視覺測量系統進行測量，所述測量方法包括如下步驟：

S1、對所述相機進行校準及標定，具體包括角度校準和長度校準，步驟如下：

S1.1、進行角度校準：

S1.1.1、所述輸送帶組件低速運轉，其輸送面上放置一塊棋盤格標定板，所述棋盤格標定板隨輸送帶組件的運轉而運動至相機采集部的正下方；

S1.1.2、通過所述精密滑臺調整相機繞X、Y軸旋轉，當所述棋盤格標定板位于圖像中心且成像清晰時，所述相機光軸所在平面與輸送帶組件的輸送面平行；

S1.1.3、粗調所述精密滑臺沿Z軸方向在±5度范圍內旋轉，每次旋轉1度，每次旋轉后所述相機采集一次棋盤格標定板的圖像信息，并傳輸給所述控制裝置；然后，在控制裝置中，使用角點檢測算法獲取棋盤格標定板上角點U點、V點、W點像素坐標，根據所得像素坐標計算UV連線、VW連線、UW連線的間距，再使用余弦定理計算UV連線和VW連線之間所成的夾角θ；取圖像信息中夾角θ最接近90度的兩張并記錄其對應的所述精密滑臺旋轉角度為x₁、x₂。