CN101726244A - 柱体的视觉检验系统 - Google Patents
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Abstract
柱体的视觉检验系统，适用于工业自动化及工业流水线生产中，对柱形检验对象的非接触缺陷视觉检验。该系统主要由视觉检验光源、视觉检验专用镜头、镜头壳体和图像处理部分组成。视觉检验专用镜头配装于镜头壳体内，视觉检验光源位于检验对象上部；视觉检验时，视觉检验光源向下投光在检验对象表面，经物体后形成漫反射光斑。根据光学折射原理，锥体镜能够将发散光线转换成平行光，对于瓶罐等中空的柱体检验对象，利用视觉检验专用镜头，能够同时采集到瓶口内、外的反射光线，即将更大的检验范围内的检验对象图像，传送给图像处理部分。本发明与现有方法相比，其优点是：无接触实时自动检验柱体内外，既节省了相机和镜头，又实现了360°无死角检验，保证无漏检；更加快速准确地反映受检对象的图形变化。
Description
(一)技术领域
本发明涉及用于工业自动化及工业流水线生产中，柱体的视觉检验系统。
(二)技术背景
在工业界，检验通常是由人来完成的，采用随机抽样方法，从一个批量中随机选取少量样本进行检验，将检验结果作为整个批量是否合格的标准。这种检验方法在许多场合是可以接受的，但是在一些关键应用中，如航天、医药领域，即便只有一个不合格产品也是不能接受的，这就需要100％的检验，即每个产品都必须高效、准确地被检验，这就要求应用视觉检验系统。
现有的工业自动化检测方法有接触式和非接触式两种。
以玻璃瓶检验为例，对玻璃瓶口大小和不平度、瓶身垂直度等的检测多采用接触式的玻璃瓶罐自动检测，一般为机械传感方式进行测量，采用这种检测方式的玻璃瓶口检测装置可检测项目单一，而且要求检测装置的机械加工精度极高，导致检测装置成本上升，价格居高不下，一般中小玻璃瓶罐生产厂难以问津。
对玻璃瓶口的缺陷多采用非接触式的玻璃瓶检测，一般采用多对激光发射器、接收器安装于不同角度，当玻璃瓶罐经过光源范围时，玻璃瓶罐旋转，有缺陷时，其对光线的反射异常。根据各个激光接收器接收信号情况，判断瓶口是否有缺陷。此种方法的不足之处是检测装置中每个光源发射、镜头接收角度范围很小，准确讲是一条线而不是一个面，虽然增加光源和镜头的个数可以扩大覆盖范围，但仍有漏检区域。而且这些光源、镜头的调整并不方便，每当产品变更时都要重新调整，特别是检测过程中，一旦光源和镜头的相对角度发生变化，则难以重新调整至最佳状态。
(三)发明内容
目的：本发明的目的就是，为了克服当今柱体的视觉检验中，使用多镜头及漏检带来的弊端，提出了一种高效、准确的视觉检测系统。通过本系统可将检验对象的有效范围扩大及更直接快速反映受检对象的图形变化。
技术方案：本发明柱体的视觉检验系统包括视觉光源、视觉检验专用镜头、镜头壳体及图像处理部分；视觉检验专用镜头配装于镜头壳体内。视觉检验光源位于检验对象上部；视觉检验时，视觉检验光源向下投光在检验对象表面，经物体后形成漫反射光斑，视觉检验专用镜头捕捉所述漫反射光斑并将其汇聚到图像处理部分进行处理。视觉检验专用镜头为两凸透镜前放置一锥体镜，实现了柱体内外360°无死角检验。
优点：本发明柱体的视觉检验系统，与现有系统相比，具有如下优点：1、无接触实时自动检验柱体内外；2、仅用一个镜头，可完成与多镜头同样的检测任务，节省了相机和镜头，减少了安装成本，360°无死角检验，降低了漏检率；3、装置简单，安装、操作简便，易于调整，使用与维护非常方便；4、采用拍照和计算机处理，无接触检测，实现了在线自动检测，从而克服了接触测量的弊端，有效提高了系统检测精度；5、扩大了检验对象的有效范围，更直接快速反映受检对象的图形变化，是目前工业自动化及工业流水线生产不可缺少设备。
(四)附图说明
图1为本发明的柱体的视觉检验系统的示意图；
图中：1、检验对象；2、视觉检验光源；3、镜头壳体；4、视觉检验专用镜头；5、图像处理部分。
图2为本发明的柱体的视觉检验系统中的视觉检验专用镜头的光路示意图；
图3为本发明的柱体的视觉检验系统的工作流程模型图。
(五)结合附图，叙述本发明的具体实施方案
参见图1，本发明柱体的视觉检验系统包括视觉检验光源、镜头壳体、视觉检验专用镜头及图像处理部分。视觉检验专用镜头配装于镜头壳体内，视觉检验光源位于检验对象上部。视觉检验时，视觉检验光源向下投光在待检物体表面，经物体后形成漫反射光斑，视觉检验专用镜头捕捉所述漫反射光斑，并将其汇聚到图像处理部分进行处理。
参见图2，视觉检验专用镜头是本发明视觉检验系统的主体部分，镜头的主体为锥体镜；检验对象的漫反射光经专用镜头处理后，成平行光出射。根据光学折射原理，锥体镜能够将发散光线转换成平行光，对于瓶罐等中空的柱体检验对象，利用该视觉检验专用镜头，柱体的视觉检验系统能够同时采集到瓶口内、外的反射光线，即将更大的检验范围内的检验对象图像，实现了柱体内外360°无死角检验。
参见图3，光线经视觉检验专用镜头成像在摄像机的光敏面上，摄像机进行光电转换将光强信号转换成电学信号，然后经图像采集控制电路将检验对象的信息送入计算机。图像处理软件对送入到计算机的信息进行图像预处理、图像识别和图像理解等一系列处理得到检验对象的信息。图像处理部分主要包括图像采集与显示、图像预处理、目标识别、缺陷检验和结果显示等功能。柱体的视觉检验系统首先采集待检物体表面图像，然后对图像进行滤波去噪等预处理，而后识别目标，将目标从背景中分割出来，提取出图像中待检物体的信息，再通过对边缘点进行曲线拟合，获得对应待检物体的边缘曲线的解析形式，最后求解出待检物体的待检参数，最终将结果显示出来。
Claims (3)
1.柱体的视觉检验系统，其特征在于：包括：视觉检验光源(2)、镜头壳体(3)、视觉检验专用镜头(4)、图像处理部分(5)。
2.按照权利要求1所述的柱体的视觉检验系统，其特征在于：所述的视觉检验专用镜头(4)配装于镜头壳体(3)内。视觉检验光源位于检验对象上部，视觉检验专用镜头配装于镜头壳体内；视觉检验时，视觉检验光源(2)向下投光在检验对象(1)表面，经物体后形成漫反射光斑，视觉检验专用镜头(4)捕捉所述漫反射光斑并将其汇聚到图像处理部分(5)进行处理。
3.按照权利要求2所述的柱体的视觉检验系统，其特征在于：所述的视觉检验专用镜头(4)为两凸透镜前放置一锥体镜，实现了柱体内外360°无死角检验。
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| CN200810158034A CN101726244A (zh) | 2008-10-22 | 2008-10-22 | 柱体的视觉检验系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103983185A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-08-13 | 杭州欧谱洛博自动化技术有限公司 | 一种同时检测滚子倒角和端面的检测装置 |
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2008
- 2008-10-22 CN CN200810158034A patent/CN101726244A/zh active Pending
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