CN102253048A - 可用于多种产品检测的机器视觉检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于多种产品检测的机器视觉检测方法及系统，方法包括：采集待测产品的图像，将图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，找出与该图像匹配的常测产品，显然机器认定所述待测产品与找出的常测产品为同类产品；找出与常测产品相对应的检测配置参数；调用与找出的常测产品相对应的视觉检测工具，并加载找出的检测配置参数，而后根据调用的视觉检测工具对待测产品进行视觉检测。本发明可自动化智能识别产品款式、识别好是哪个产品后再进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及自动化生产技术领域，具体涉及一种可用于多种产品检测的机器视觉检测方法及系统。
背景技术
目前，公知的批量产品的外观和外形的品质检查大多主要还是采用人眼来进行，由于人眼的判断不易量化和执行、人眼容易疲劳、人容易有情绪化、有些高温或有毒环境中不能长时工作等因素，致使现在的产品视觉检测普遍误判和错判率较高。
于是，机器视觉检测技术得到了快速发展和普及，但是，现有的机器视觉检测技术功能性单一，一种机器视觉检测装置一般只能对应检测单独一种具体产品，由于生产过程中，往往需要对一个完整产品的多个组件进行视觉检测，这就使得需要对应配置多种视觉检测机器，不仅浪费资源，而降低了整体的检测效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可用于多种产品检测的机器视觉检测方法。
本发明的另一目的在于提供一种可用于多种产品检测的机器视觉检测系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，预先存储各种常测产品的视觉区别特征、各种常测产品的相对应的检测配置参数，以及各种常测产品的视觉检测工具，本方法具体包括以下步骤：
a.采集待测产品的图像，将图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，找出与该图像匹配的常测产品，显然机器认定所述待测产品与找出的常测产品为同类产品；
b.找出与常测产品相对应的检测配置参数；
c.调用与找出的常测产品相对应的视觉检测工具，并加载找出的检测配置参数，而后根据调用的视觉检测工具对待测产品进行视觉检测。
本方法中，所述各种常测产品的相对应的检测配置参数为视觉检测内容和相机参数设置。其中，视觉检测内容具体包括各种常测产品的外观、颜色以及主要特征的有无中的一种或几种等等。相机参数设置具体包括相机分辨率、曝光时间以及RGB增益中的一种或几种等等。
本方法中，所述各种常测产品的视觉检测工具均包括定位工具、检测工具以及分析输出工具。其中，定位工具包括基于轮廓特征的定位工具和基于特征点的定位工具；检测工具包括几何测量工具、条形码识别工具、颜色和灰度检测工具、字符识别、区域匹配检测工具和轮廓缺陷检测工具；分析输出工具包括产品等级判定工具和I/O控制工具；同类工具可并行运行，不同类工具可串行运行，视觉检测流程由这些视觉检测工具组合而成，这些工具的组合方式以及具体工具的参数作为视觉检测内容，也即作为检测配置参数进行预先存储。
在视觉检测工具检测出待测产品是否合格后，若不合格，则控制自动剔除机构将该不合格的待测产品剔除，如连续出现多个待测产品在同一问题点不合格，则自动体质检测并做出人机响应。
可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，包括：
常测产品视觉区别特征存储库，用于预存各种常测产品的视觉区别特征；
检测配置参存储库，用于预存各种常测产品的相对应的检测配置参数；
视觉检测工具存储库，用于预存各种常测产品的视觉检测工具；
图像采集单元，包括有多角度摄像的多个相机；
产品识别单元，用于将采集的待测产品的图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，识别出待测产品为哪种常测产品；
检测控制单元，根据产品识别单元的识别结果，调用相对应的视觉检测工具，从检测配置参存储库加载检测配置参数到视觉检测工具，对待测产品进行视觉检测。
所述图像采集单元中的相机，优选采用高速线阵电荷藕合器件图像传感器(CCD)相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测。
本系统还设置有自动定位机构，根据视觉检测工具中的定位工具，将待测产品定位到标准位置。
本系统还设置有自动剔除机构，根据检测控制单元中视觉检测工具的检测结果，将不合格产品自动剔除。
本系统还设置有人机交互界面，用于显示产品识别单元的识别结果，以及检测控制单元输出的视觉检测结果。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
本发明可适用于检测批量生产的多种产品，该系统的使用具有充分的灵活性，适用于各种规模的制造商，本系统能够同时在同一条生产线上按照不同的检验要求检测大，小不同的零部件，系统可以设计多达10个专业相机或以上的自动检测不同工位和运动部件且带有自动剔除装置；
本发明可自动化智能识别产品款式、识别好是哪个产品后再通过程序来控制自动定位机构，以此来调整采集图像的相机位置，再进行检测；
本发明可以根据产品的类别不同来自动切换检测，控制相机到指定的位置进行拍照检测；
自动剔除机构和定位机构，在检测定位和不合格产品的剔除方便实现了自动化，无须人工操作。
附图说明
图1是可用于多种产品检测的机器视觉检测系统的结构示意图；
图2是可用于多种产品检测的机器视觉检测方法的操作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，包括：
常测产品视觉区别特征存储库，用于预存各种常测产品的视觉区别特征；
检测配置参存储库，用于预存各种常测产品的相对应的检测配置参数；
视觉检测工具存储库，用于预存各种常测产品的视觉检测工具；
图像采集单元，包括有多角度摄像的多个相机；
产品识别单元，用于将采集的待测产品的图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，识别出待测产品为哪种常测产品；
检测控制单元，根据产品识别单元的识别结果，调用相对应的视觉检测工具，从检测配置参存储库加载检测配置参数到视觉检测工具，对待测产品进行视觉检测；
自动定位机构，根据视觉检测工具中的定位工具，将待测产品定位到标准位置；
自动剔除机构，根据检测控制单元中视觉检测工具的检测结果，将不合格产品自动剔除；
人机交互界面，用于显示产品识别单元的识别结果，以及检测控制单元输出的视觉检测结果。
其中，相机采用高速线阵电荷藕合器件图像传感器(CCD)相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测。
如图2所示，可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，预先存储各种常测产品的视觉区别特征、各种常测产品的相对应的检测配置参数，以及各种常测产品的视觉检测工具，本方法具体包括以下步骤：
a.采集待测产品的图像，将图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，找出与该图像匹配的常测产品，显然机器认定所述待测产品与找出的常测产品为同类产品；
b.找出与常测产品相对应的检测配置参数；
c.调用与找出的常测产品相对应的视觉检测工具，并加载找出的检测配置参数，而后根据调用的视觉检测工具对待测产品进行视觉检测。
各种常测产品的相对应的检测配置参数为视觉检测内容和相机参数设置。其中，视觉检测内容具体包括各种常测产品的外观、颜色以及主要特征的有无中的一种或几种等等。相机参数设置具体包括相机分辨率、曝光时间以及RGB增益中的一种或几种等等。
各种常测产品的视觉检测工具均包括定位工具、检测工具以及分析输出工具。其中，定位工具包括基于轮廓特征的定位工具和基于特征点的定位工具；检测工具包括几何测量工具、条形码识别工具、颜色和灰度检测工具、字符识别、区域匹配检测工具和轮廓缺陷检测工具；分析输出工具包括产品等级判定工具和I/O控制工具；同类工具可并行运行，不同类工具可串行运行，视觉检测流程由这些视觉检测工具组合而成，这些工具的组合方式以及具体工具的参数作为视觉检测内容，也即作为检测配置参数进行预先存储。
在视觉检测工具检测出待测产品是否合格后，若不合格，则控制自动剔除机构将该不合格的待测产品剔除，如连续出现多个待测产品在同一问题点不合格，则自动体质检测并做出人机响应。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于，预先存储各种常测产品的视觉区别特征、各种常测产品的相对应的检测配置参数，以及各种常测产品的视觉检测工具，本方法具体包括以下步骤：
a.采集待测产品的图像，将图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，找出与该图像匹配的常测产品，显然机器认定所述待测产品与找出的常测产品为同类产品；
b.找出与常测产品相对应的检测配置参数；
c.调用与找出的常测产品相对应的视觉检测工具，并加载找出的检测配置参数，而后根据调用的视觉检测工具对待测产品进行视觉检测。
2.根据权利要求1所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于：
所述各种常测产品的相对应的检测配置参数为视觉检测内容和相机参数设置。
3.根据权利要求2所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于：
所述视觉检测内容具体包括各种常测产品的外观、颜色以及主要特征的有无中的一种或几种；相机参数设置具体包括相机分辨率、曝光时间以及RGB增益中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于：
所述各种常测产品的视觉检测工具均包括定位工具、检测工具以及分析输出工具。
5.根据权利要求4所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于：
所述定位工具包括基于轮廓特征的定位工具和基于特征点的定位工具；检测工具包括几何测量工具、条形码识别工具、颜色和灰度检测工具、字符识别、区域匹配检测工具和轮廓缺陷检测工具；分析输出工具包括产品等级判定工具和I/O控制工具；同类工具可并行运行，不同类工具可串行运行，视觉检测流程由这些视觉检测工具组合而成，这些工具的组合方式以及具体工具的参数作为视觉检测内容，也即作为检测配置参数进行预先存储。
6.根据权利要求1所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测方法，其特征在于：在视觉检测工具检测出待测产品是否合格后，若不合格，则控制自动剔除机构将该不合格的待测产品剔除，如连续出现多个待测产品在同一问题点不合格，则自动体质检测并做出人机响应。
7.可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，其特征在于：
包括：
常测产品视觉区别特征存储库，用于预存各种常测产品的视觉区别特征；
检测配置参存储库，用于预存各种常测产品的相对应的检测配置参数；
视觉检测工具存储库，用于预存各种常测产品的视觉检测工具；
图像采集单元，包括有多角度摄像的多个相机；
产品识别单元，用于将采集的待测产品的图像与预先存储的视觉区别特征进行特征匹配，识别出待测产品为哪种常测产品；
检测控制单元，根据产品识别单元的识别结果，调用相对应的视觉检测工具，从检测配置参存储库加载检测配置参数到视觉检测工具，对待测产品进行视觉检测。
8.根据权利要求7所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，其特征在于：所述图像采集单元中的相机，采用高速线阵电荷藕合器件图像传感器相机。
9.根据权利要求7所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，其特征在于：
本系统还设置有：
自动定位机构，根据视觉检测工具中的定位工具，将待测产品定位到标准位置；
自动剔除机构，根据检测控制单元中视觉检测工具的检测结果，将不合格产品自动剔除。
10.根据权利要求7所述的可用于多种产品检测的机器视觉检测系统，其特征在于：
本系统还设置有人机交互界面，用于显示产品识别单元的识别结果，以及检测控制单元输出的视觉检测结果。
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