CN103163150B - 一种线缆表面缺陷在线检测装置及方法 - Google Patents

一种线缆表面缺陷在线检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种线缆、尤其是光缆表面缺陷的在线检测装置及方法。包括有固定支架，在固定支架上安装摄像视角能覆盖被测线缆外表面一周的照相机，在照相机的侧向和/或上方配置有光源，照相机的控制和输出端与计算机相联。当线缆运行穿过被拍摄区域时，对被测线缆进行分段连续拍摄，拍摄速率为20～200张/秒，同时配置线缆运行长度和时间记录装置，用图像分析程序对拍摄的照片进行分析，判断线缆表面缺陷类型。本发明能够自动高效检测出线缆表面所存在的缺陷，为进一步的分析和处理线缆表面缺陷的修复提供依据；本发明结构简单，设置合理，可直接安装到线缆生产的成套设备上，和设备的控制系统联动，操作方便，从而高效检测连续生产的线缆表面质量。

Description

一种线缆表面缺陷在线检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种线缆、尤其是不规则光缆表面缺陷的在线检测装置及方法。
背景技术
现有的大多数线缆表面光滑，截面主要为规则的圆形或矩形。针对这种简单的线缆截面形状，现有的线缆表面缺陷检测方法主要有尺寸检测和色差检测。
小直径的微型气吹光缆，表面存在一些不规则螺旋纹结构，光缆内部有多种颜色的套管，现有的检测装置难以检测出不规则的线缆表面缺陷及破损，当光缆内套管的颜色和光缆表面的颜色一致时，线缆色差检测也不能有效的发现光缆表面缺陷。导致光缆表面缺陷无法在线检测，造成产品的质量隐患。严重时将影响光缆的气吹敷设。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能在线缆加工时，有效检测线缆表面缺陷的在线检测装置及方法。
本发明为解决上述提出的问题所采用的检测装置的技术方案为：包括有固定支架，在固定支架上安装摄像视角能覆盖被测线缆外表面一周的照相机，在照相机的侧向和/或上方配置有光源，照相机的控制和输出端与计算机相联。
按上述方案，在照相机侧配合光源设置有反光板。
按上述方案，所述的固定支架为环形固定支架，环形固定支架的中部为被测线缆的部位，在环形固定支架上沿周向均布有2~6个照相机，所述的照相机为数码照相机。
按上述方案，所述的光源为LED面光源，光源的发光面与被测线缆轴线平行或倾斜，LED面光源沿周向布设2~10个。
按上述方案，在环形固定支架上沿周向均布有3个照相机，每个照相机周向间隔120°，在每个照相机的两侧分别配置一个LED面光源，在LED面光源之间设置反光板。
本发明检测方法的技术方案为：采用上述的检测装置，被测线缆从固定支架中部穿过，照相机镜头的中心线与被测线缆的轴线相交且与轴线垂直，当线缆运行穿过被拍摄区域时，对被测线缆进行分段连续拍摄，拍摄速率为20～200张/秒，同时配置线缆运行长度和时间记录装置，将拍摄的照片输入计算机，通过计算机中的图像分析程序对拍摄的照片进行分析，判断线缆表面缺陷类型。
按上述方案，所述的照片沿周向左右无隙衔接或叠合衔接，沿轴向前后边无隙衔接或叠合衔接，使得所拍摄的照片覆盖整个被测线缆表面。
按上述方案，所述的图像分析程序以矩阵的形式存储拍摄的照片，根据线缆的类型、线缆直径、缺陷直径确定矩阵M的二值化阈值tb，检测阈值td，缺陷触发个数tn；使用阈值tb，将矩阵M二值化；依次检测M中的分量，如果检出连续tn个分量超出阈值td，则输出有缺陷；如果没有检出，为无缺陷。
按上述方案，当输出有缺陷时，计算机将保存有缺陷的照片，显示缺陷所在部位的线缆长度和时间，同时通过报警电路报警。
本发明的有益效果在于：1、通过对被测线缆的全方位拍摄并借助计算机软件的分析判断，能够自动地高效检测出线缆表面所存在的缺陷，并为进一步的分析和修复线缆表面缺陷提供依据；2、本发明结构简单，设置合理，非接触式连续检测方式，可直接安装到线缆生产的设备上，和设备的控制系统联动；3、使用操作方便，从而高效检测连续生产的线缆表面质量，尤其适用于微型气吹光缆的外套表面质量检测。
附图说明
图1为本发明检测装置一个实施例的正视结构示意图。
图2为图1的右视图。
图3为本发明检测装置另一个实施例的正视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
第一个实施例如图1、2所示，包括有环形固定支架5，环形固定支架的中部为被测线缆4的部位，在环形固定支架上沿周向均布有3个照相机1，每个照相机周向间隔120°，所述的照相机为数码照相机，照相机镜头的中心线与被测线缆的轴线相交且与轴线垂直；在每个照相机的左右两侧分别配置一个光源2，所述的光源为LED面光源，光源的发光面与被测线缆轴线平行（光线垂直照射），LED面光源沿周向布设6个，用于对线缆表面四周的照明；为进一步增强光亮度，在LED面光源之间设置反光板3，反光板可为平面板或弧面板，沿周向安设在环形固定支架上；照相机的控制和输出端与计算机相联；计算机内有图像分析程序；在固定支架上还可安设线缆运行长度和时间记录装置，与拍摄同步进行。
采用上述的检测装置，被测线缆从固定支架中部穿过，照相机镜头的中心线与被测线缆的轴线相交且与轴线垂直，当线缆运行穿过被拍摄区域时，对被测线缆进行分段接续拍摄，线缆的穿行速度为40米/秒，照相机的拍摄速率为100张/秒，同时配置线缆运行长度和时间记录装置，拍摄的照片沿周向左右边沿叠合衔接，沿轴向前后边沿叠合衔接，使所拍摄的照片覆盖整个被测线缆表面。将拍摄的照片输入计算机，通过计算机中的图像分析程序对照片进行分析，判断线缆表面缺陷类型，所述的图像分析程序以矩阵的形式存储拍摄的照片，根据线缆的类型、线缆直径、缺陷直径确定矩阵M的二值化阈值tb，检测阈值td，缺陷触发个数tn；使用阈值tb，将矩阵M二值化；依次检测M中的分量，如果检出连续tn个分量超出阈值td，则输出有缺陷；如果没有检出，为无缺陷。当输出有缺陷时，计算机将保存有缺陷的照片，记录并显示缺陷所在部位的线缆长度和时间，同时通过报警电路报警提示。报警后可以调出有缺陷的线缆照片，判断是否误判，待完成该线缆生产后，决定是否返修，从而保证线缆在线生产质量。
第二个实施例如图3所示，它与上一个实施例的不同之处在于在照相机的侧向上方配置有光源2，光源为LED面光源，光源的发光面与被测线缆轴线倾斜，发光面的垂线与线缆轴线之间的倾斜角度α为45~85°。其它结构与上一个实施例相同。

Claims (4)

1.一种线缆表面缺陷在线检测装置，其特征在于包括有固定支架，在固定支架上安设摄像视角能覆盖被测线缆外表面一周的照相机，在照相机的侧向和/或上方配置有光源，照相机的控制和输出端与计算机相联；在照相机侧配合光源设置有反光板；所述的固定支架为环形固定支架，环形固定支架的中部为被测线缆穿过的部位，在环形固定支架上沿周向均布有2~6个照相机，所述的照相机为数码照相机；所述的光源为LED面光源，光源的发光面与被测线缆轴线平行或倾斜，LED面光源沿环形固定支架周向布设2~10个。
2.按权利要求1所述的线缆表面缺陷在线检测装置，其特征在于在环形固定支架上沿周向均布有3个照相机，每个照相机周向间隔120o，在每个照相机的两侧分别配置一个LED面光源，在LED面光源之间设置反光板。
3.一种线缆表面缺陷在线检测方法，其特征在于采用上述权利要求1~2中的任意一个检测装置，被测线缆从固定支架中部穿过，照相机镜头的中心线与被测线缆的轴线相交且与轴线垂直，当线缆运行穿过被拍摄区域时，对被测线缆进行分段连续拍摄，拍摄速率为20～200张/秒，同时配置线缆运行长度和时间记录装置，将拍摄的照片输入计算机，用图像分析程序对拍摄的照片进行分析，判断线缆表面缺陷类型；所述的照片沿周向左右边无隙衔接或叠合衔接，沿轴向前后边沿无隙衔接或叠合衔接，使得所拍摄的照片覆盖整个被测线缆表面；所述的图像分析程序以矩阵的形式存储拍摄的照片，根据线缆的类型、线缆直径、缺陷直径确定矩阵M的二值化阈值tb，检测阈值td，缺陷触发个数tn；使用阈值tb，将矩阵M二值化；依次检测M中的分量，如果检出连续tn个分量超出阈值td，则输出有缺陷；如果没有检出，为无缺陷。
4.按权利要求3所述的线缆表面缺陷在线检测方法，其特征在于当输出有缺陷时，计算机将保存有缺陷的照片，记录并显示缺陷所在部位的线缆长度和时间，同时通过报警电路报警。
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