CN103063572A - 一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法。本发明通过设置一感应模块来感应流水线的产品，当感应到有产品时才拍摄图像，并通过后续的图像处理以及不良品检测等过程，最后由控制模块剔除不良品，从而实现对不良品的自动检测以及自动选别，本发明无需连续拍摄图像，从而节省了大量内存空间，并且本发明可实时对不良品进行移除，从而提高了不良品选别的实时性和稳定性，本发明大大提高了生产效率，减少了不良品流入市场的概率。

Description

一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法

技术领域

本发明涉及视觉检测领域，尤其涉及一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法。 

背景技术

流水线在工业生产中扮演者重要的角色，其大大提高了产品的生产效率，减少了生产工人的负担，但是在流水线作业过程中，因为各种难以避免的原因，在流水线的合格品中掺杂有少量的不良品，如果不良品流入到市场上，不论是对于消费者还是对于厂家都会造成不良的影响。所以对于不良品的检测显得尤为重要，在目前手机主板等设备的不良品检测方法中，主要是通过人工目视判定，手工选择不良品，并将其剔除，但是人工检测方法由于存在判定标准的不统一、精度低、无法量化、主观性强、易受心理影响、易疲劳等问题，所以检测结果不佳。目前也有通过扫描枪（扫描感应器）来对手机主板的指定区域进行扫描，但是这种方法也费时费力，效率不高。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法，旨在解决现有检测选别方法费时费力、检测效果不佳、检测效率低的问题。 

本发明的技术方案如下： 

一种在线视觉自动检测选别系统，用于流水式作业生产中的产品检测选别，其中，包括：

感应模块，用于当感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块发送拍摄动作的指令信号；

图像摄取模块，用于从感应模块接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块；

图像处理模块，用于接收图像摄取模块传送过来的图像，对图像进行计算处理获得图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块；

检测模块，用于接收所述图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送移除动作的控制信号；

控制模块，用于接收到移除动作的控制信号后，控制从流水线上移除所述产品；

所述感应模块、图像摄取模块、图像处理模块、检测模块、控制模块依次连接。

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，其还包括用于设置在加工产品的流水线上的流水线框架、及连接在流水线框架上方的U形支架，在所述流水线框架内设置有用于带动产品传动的流水线皮带，在所述流水线皮带上设置用于放置产品的预放置区域； 

所述图像摄取模块安装在所述U形支架的上端，用于对准预放置区域上的产品进行拍摄图像，所述感应模块安装在所述U形支架的上端，用于感应预放置区域上的产品。

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述图像摄取模块连接一X轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块进行左右方向的位移调节。 

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述图像摄取模块连接一Z轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块进行上下方向的位移调节。 

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述控制模块包括：设置在所述U形支架的上端的滑台、在该滑台上滑动设置的气缸、连接在所述气缸下方的推板，所述气缸在滑台上往返运动时联动所述推板移除预放置区域上的产品。 

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述图像处理模块及检测模块设置在一计算机的处理器内。 

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述图像摄取模块还包括一图像采集卡，用于采集拍摄完成的图像，并将该图像发送至图像处理模块。 

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述检测模块具体包括： 

存储单元，用于存储预定的合格品参数；

比对单元，用于将图像检测信息与已存储的合格品参数进行比对；

信号发送单元，用于检测到产品的图像检测信息与合格品参数不符时向控制模块发送动作的控制信号。

所述在线视觉自动检测选别系统，其中，所述检测模块与控制模块通过串口通讯连接，用于对控制模块进行实时控制。 

一种所述在线视觉自动检测选别系统的选别方法，其中，包括步骤： 

A、感应模块感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块发送拍摄动作的指令信号；

B、图像摄取模块从感应模块接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块；

C、图像处理模块接收图像摄取模块传送过来的图像，对图像进行计算处理获得图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块；

D、检测模块接收所述图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送移除动作的控制信号；

E、控制模块接收到移除动作的控制信号后，控制从流水线上移除所述产品。

有益效果：本发明通过设置一感应模块来感应流水线的产品，当感应到有产品时才拍摄图像，并通过后续的图像处理以及不良品检测等过程，最后由控制模块剔除不良品，从而实现对不良品的自动检测以及自动选别，本发明无需连续拍摄图像，从而节省了大量内存空间，并且本发明可实时对不良品进行移除，从而提高了不良品选别的实时性和稳定性，本发明大大提高了生产效率，减少了不良品流入市场的概率。 

附图说明

图1为本发明在线视觉自动检测选别系统较佳实施例的结构框图。 

图2为本发明在线视觉自动检测选别系统另一实施例的结构示意图。 

图3为图2所示实施例的另一角度的结构示意图。 

图4为本发明在线视觉自动检测选别系统的选别方法较佳实施例的流程图。 

图5为本发明在线视觉自动检测选别系统的选别方法较佳实施例的流程图。 

具体实施方式

本发明提供一种在线视觉自动检测选别系统及其选别方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

请参阅图1，图1为本发明在线视觉自动检测选别系统较佳实施例的结构框图，如图所示，包括：感应模块100、图像摄取模块200、图像处理模块300、检测模块400、控制模块500，并且所述感应模块100、图像摄取模块200、图像处理模块300、检测模块400、控制模块500依次连接。 

具体来说，本发明中的感应模块100，主要用于感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块200发送动作的指令信号；该感应模块100可以是光纤感应器或者红外线漫反射感应器即红外线漫反射传感器，上述感应器可灵敏的感应到产品经过检测范围，感应模块100的主要作用是感应到产品到达指定位置时，才拍摄产品的图像，从而避免了连续拍摄占用系统的大量资源。 

所述图像摄取模块200，用于从感应模块100接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块300；该图像拍摄模块200包括面阵CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）相机及相机上的镜头，当接收到指令信号后，对经过的产品进行拍摄图像，在所述图像摄取模块200中还设置有一图像采集卡，该图像采集卡用于采集拍摄到的图像，然后将该图像发送至图像处理模块。 

所述图像处理模块300，从图像摄取模块200接收到图像后，开始对图像进行计算处理获得图像检测信息，该图像处理模块300可设置在计算机的处理器中，在该图像处理模块300中设置有图像处理及分析软件，用于对图像进行复杂的计算和处理，最后得到符合检测模块400需要的图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块400。 

本发明中的另一个重要的模块为检测模块400，该检测模块400主要用于接收图像处理模块300传送过来的图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送动作的控制信号。 

进一步，在该检测模块400中具体包括：用于存储预定的合格品参数的存储单元，用于将图像检测信息与已存储的合格品参数进行比对的比对单元，用于检测到产品的图像检测信息与合格品参数不符时向控制模块500发送动作的控制信号的信号发送单元；在该存储单元中存储有设定好的关于图像的参数，该如果产品的图像检测信息包括了这些参数，则属于合格品，否则属于不良品，比对单元的作用即将检测的产品图像的图像检测信息与合格品参数进行比对，发送单元则将检测到不良品的控制信号发送至控制模块500，使控制模块500开始动作。 

控制模块500的作用于接收到控制信号后，控制从流水线上移除所述产品。在本发明中检测模块400是通过通过串口与控制模块500进行通讯连接，例如通过RS-232C串口进行通讯连接，通过该串口输出控制开关量的电信号，用于对控制模块500进行实时控制。进一步，所述控制模块500包括：气缸及与所述气缸连接的推板，所述气缸通过所述推板将流水线上的属于不良品的产品移除。 

如图2所示，图2为本发明在线视觉自动检测选别系统另一实施例的结构示意图，图像摄取模块包括摄像机113及图像采集卡114，在照明光源112的照射下，拍摄到下方的产品111的图像，然后被图像采集卡114采集，图像采集卡114将拍摄的图像发送至设置有图像处理模块及检测模块的计算机的处理器115中，通过计算分析处理获得检测结果后，最终在显示器116上进行显示，并由控制模块进行相应的动作。 

进一步，所述图像摄取模块200连接一X轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块200进行X轴方向的位移调节。 

进一步，所述图像摄取模块200连接一Z轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块200进行Z轴方向的位移调节。通过上述两个微调装置，从而大大提高了图像摄取模块的拍照精度，而且本发明易量化、检测结果客观、可持续工作。 

下面结合一具体实施例来对本发明进行更详细的描述。 

结合图3和图4所示，图3和图4为本发明在线视觉自动检测选别系统另一实施例的结构示意图，如图所示，本发明的系统包括一U形支架102以及与之连接的用于设置在加工产品的流水线上的流水线框架105，在该U形支架102上端设置有用于安装图像摄取模块101的相机安装板107，在相机安装板107上安装有图像摄取模块101，例如面阵CCD相机，相机的镜头对准流水线，该相机安装板107固定在一微型调整台上，用于对图像摄取模块101的位置进行调整，含上下方向和左右方向，以便于相机的聚焦和对位调节。具体的，该微型调整台包括X轴微型调整台108和Z轴微型调整台109，X轴微型调整台108承载相机安装板，可通过X轴微型调整台108上的手柄上的斜齿轮的旋转运动，驱动相同参数的斜齿轮做直线运动，从而实现相机的左右调节，所述Z轴微型调整台109安装在一固定支架上，用于相机的上下调节，从而实现相机的聚焦和产品的对位，以保证产品规格改变时的调整，拍摄到清晰的图像，上述的相机即为图像摄取模块101中的相机。在该U形支架102上还设置了一用于安装红外线漫反射感应器的感应器支架103，当产品进入到红外线漫反射感应器的检测范围时，则触发图像摄取模块101进行摄取图像。 

所述流水线框架105的材质为铝型材，U形支架102与流水线框架105通过垫块104来进行连接，以便安装牢固。在所述流水线框架105上设置有流水线皮带106，该流水线皮带106可通过调速电机的驱动，往前做直线运动，从而带动流水线皮带106上的产品按照流水线的方向流动，在该流水线皮带106上设置有用于放置产品的预放置区域110，以保证产品在图像摄取模块101的拍摄范围之内，在该预放置区域110的两侧还设置有一定的用于放置不良品的空间，以便检测到不良品时，将产品选别推置到预放置区域的两侧。 

如图4所示，本发明中的控制模块主要包括：设置在在所述U形支架102上的滑台206、在该滑台206上滑动设置的气缸202、连接在所述气缸202下方的推板204，当所述气缸202在滑台206上往返运动时联动所述推板204移除预放置区域上的产品。在该U形支架102上还设置有用于安装气缸202的安装基板201，并将气缸202进行固定，该气缸202是接收到串口输出控制开关量的电信号后，通过控制两位五通电磁阀的通断，进行压缩空气的换向，使气缸202在滑台206做左右往返运动，从而达到将产品推向一侧的目的；当气缸202运动时，可联动所述推板204推动，从而将产品推向一侧，该推板202是通过推板安装支板203与气缸202进行连接的，所述的推板202的主体结构是两片式夹紧装置，以便于调节与锁昆安装调节推板205，所述的调节推板205则是用于对推板204的高度进行调节，从而达到适应不同规格的产品的需要，所述的调节推板205可以是高刚性赛钢材料制作，其固定孔为腰形，可在所述两片式夹紧装置中做上下调节。 

另外，本发明中在手机主板等产品中可预置二维码，图像摄取模块即可拍摄该二维码，然后通过二维码中的图像检测信息来跟存储的合格品参数进行对比，从而检测产品中的不良品即不合格品。本发明的图像摄取模块还可根据流水线上的产品流动过程中的高度波动以及卷曲来进行调节，从而可适应多种不同产品的流水线。 

基于上述系统，本发明还提供一种在线视觉自动检测选别系统的选别方法，如图5所示，包括步骤： 

S101、感应模块感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块发送拍摄动作的指令信号；

S102、图像摄取模块从感应模块接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块；

S103、图像处理模块接收图像摄取模块传送过来的图像，对图像进行计算处理获得图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块；

S104、检测模块接收所述图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送移除动作的控制信号；

S105、控制模块接收到移除动作的控制信号后，控制从流水线上移除所述产品。

综上所述，本发明通过设置一感应模块来感应流水线的产品，当感应到有产品时才拍摄图像，并通过后续的图像处理以及不良品检测等过程，最后由控制模块剔除不良品，从而实现对不良品的自动检测以及自动选别，本发明无需连续拍摄图像，从而节省了大量内存空间，并且本发明可实时对不良品进行移除，从而提高了不良品选别的实时性和稳定性，本发明大大提高了生产效率，减少了不良品流入市场的概率。 

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种在线视觉自动检测选别系统，用于流水式作业生产中的产品检测选别，其特征在于，包括：

感应模块，用于当感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块发送拍摄动作的指令信号；

图像摄取模块，用于从感应模块接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块；

图像处理模块，用于接收图像摄取模块传送过来的图像，对图像进行计算处理获得图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块；

检测模块，用于接收所述图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送移除动作的控制信号；

控制模块，用于接收到移除动作的控制信号后，控制从流水线上移除所述产品；

所述感应模块、图像摄取模块、图像处理模块、检测模块、控制模块依次连接。

2.根据权利要求1所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，其还包括用于设置在加工产品的流水线上的流水线框架、及连接在流水线框架上方的U形支架，在所述流水线框架内设置有用于带动产品传动的流水线皮带，在所述流水线皮带上设置用于放置产品的预放置区域；

所述图像摄取模块安装在所述U形支架的上端，用于对准预放置区域上的产品进行拍摄图像，所述感应模块安装在所述U形支架的上端，用于感应预放置区域上的产品。

3.根据权利要求2所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述图像摄取模块连接一X轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块进行左右方向的位移调节。

4.根据权利要求2所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述图像摄取模块连接一Z轴微型调整台，用于对所述图像摄取模块进行上下方向的位移调节。

5.根据权利要求2所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述控制模块包括：设置在所述U形支架的上端的滑台、在该滑台上滑动设置的气缸、连接在所述气缸下方的推板，所述气缸在滑台上往返运动时联动所述推板移除预放置区域上的产品。

6.根据权利要求1所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述图像处理模块及检测模块设置在一计算机的处理器内。

7.根据权利要求1所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述图像摄取模块还包括一图像采集卡，用于采集拍摄完成的图像，并将该图像发送至图像处理模块。

8.根据权利要求1所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述检测模块具体包括：

存储单元，用于存储预定的合格品参数；

比对单元，用于将图像检测信息与已存储的合格品参数进行比对；

信号发送单元，用于检测到产品的图像检测信息与合格品参数不符时向控制模块发送动作的控制信号。

9.根据权利要求1所述在线视觉自动检测选别系统，其特征在于，所述检测模块与控制模块通过串口通讯连接，用于对控制模块进行实时控制。

10.一种如权利要求1至9任一项所述在线视觉自动检测选别系统的选别方法，其特征在于，包括步骤：

A、感应模块感应到流水线上的产品到达指定位置时，向图像摄取模块发送拍摄动作的指令信号；

B、图像摄取模块从感应模块接收到指令信号后对所述产品拍摄图像，并将所拍摄的图像发送至图像处理模块；

C、图像处理模块接收图像摄取模块传送过来的图像，对图像进行计算处理获得图像检测信息，并将所述图像检测信息发送至检测模块；

D、检测模块接收所述图像检测信息，并将所述图像检测信息与预定的合格品参数进行比对，当检测到所述产品不属于合格品时，向控制模块发送移除动作的控制信号；

E、控制模块接收到移除动作的控制信号后，控制从流水线上移除所述产品。

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