CN103383730A - 一种bnc端子自动检测机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机图像处理设备技术领域，特别是涉及一种检测系统。一种BNC端子自动检测机，应用于视频编辑设备的产品生产线，视频编辑设备产品上设有多个BNC端子，包括一检测终端、一用于采集BNC端子信息的信号采集装置；信号采集装置的信号输出端连接检测终端，检测终端连接一存储模块，存储模块中存储有标准BNC端子信息，检测终端利用BNC端子信息对采集的BNC端子信息进行特征识别及模板匹配，实现BNC端子检测。本发明的检测终端通过PLC控制模块精确定位及采用图像特征识别、模板比对技术，使得端子数量或位置不同的机型、具有类似特征端子的机型都可以方便的扩展，提高了BNC端子检测作业效率，避免不合格产品流出。

Description

一种BNC端子自动检测机及其工作方法

技术领域

本发明涉及计算机图像处理设备技术领域，特别是涉及一种检测系统。

背景技术

目前，视频编辑设备生产企业由于应用需要，需要在编辑设备上提供大量的视频信号输入输出的端子，这些端子安装到编辑设备上时，操作人员都是根据顺序来目视检测其是否不良。由于本公司视频编辑设备（Switcher产品）的BNC信号端子（Bayonet Nut Connector，卡口螺母连接器）数量多、密度大、特别是检测规格精度要求很高，人工目视检测方式很难达到，而且效率低、误判率高，会导致不良流出。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种BNC端子自动检测机，解决以上技术问题；

本发明的目的还在于，提供一种BNC端子自动检测机的工作方法，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种BNC端子自动检测机，应用于视频编辑设备的产品生产线，所述视频编辑设备产品上设有多个BNC端子，其中，包括一检测终端、一用于采集所述BNC端子信息的信号采集装置；所述信号采集装置的信号输出端连接所述检测终端，所述检测终端连接一存储模块，所述存储模块中存储有标准BNC端子信息，所述检测终端利用BNC端子信息对采集的BNC端子信息进行特征识别及模板匹配，实现BNC端子检测。

本发明设有信号采集装置用于采集BNC端子信息，并将采集的信号发送给检测终端，通过检测终端判断BNC端子是否不良，提高BNC端子检测作业效率，避免不合格产品流出。

优选地，所述信号采集装置采用图像采集装置；所述图像采集装置包括图像采集传感器，所述图像采集传感器距离所述待测视频编辑设备产品的BNC端子一设定距离，朝向所述待检测BNC端子；所述图像采集传感器的信号输出端连接所述检测终端。

本发明使用图像采集传感器采集BNC端子的图像信息，并发送给所述检测终端，所述检测终端对目标图像的特征进行识别实现检测。

优选地，所述图像采集传感器位于一定位装置上，所述定位装置的控制端连接一PLC控制模块；所述PLC控制模块控制所述定位装置沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，实现将所述图像采集传感器移动一设定位移量，用于对图像采集传感器进行定位；使得对准不同的BNC端子进行检测。

所述图像采集传感器采用CCD图像传感器。

优选地，所述PLC控制模块控制所述定位装置沿所述Z轴方向旋转使得所述图像采集传感器的图像采集镜头与待检测的BNC端子之间呈一设定角度；以获得待检测BNC端子的侧面图像。

优选地，所述PLC控制模块通过所述驱动装置连接一位置调整机构，所述位置调整机构连接一用于放置待检测视频编辑设备的支撑台面；所述PLC控制模块发送信号给位置调整机构用于对所述支撑台面的位置进行调整，所述位置调整机构沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，使待测视频编辑设备产品移动至需要的位置。

优选地，所述驱动装置包括一压缩空气气源、气动组件及气动动力机构；所述压缩空气气源通过所述气动组件为所述气动动力机构提供气体动力。采用气动驱动结构适当，便于维护。

优选地，所述PLC控制模块与所述检测终端通过通讯接口连接，以所述检测终端作为所述PLC控制模块的上位机，实现与PLC控制模块的通讯。

优选地，所述检测终端连接一标签识别装置，所述标签识别装置采集待测视频编辑设备产品的标签信息，用于识别待测视频编辑设备产品的机种制品号和序列号，并将所述标签信息发送给所述检测终端。

优选地，所述标签识别装置采用二维条形码扫描识别装置。

优选地，所述图像采集装置包括一光源，所述光源与所述图像采集传感器的图像采集镜头的朝向一致；所述光源采用白色LED环形光源。

优选地，所述光源连接一功率控制器，所述功率控制器的控制端连接所述检测终端。为配合BNC端子金属材质，保证图像质量，采用白色LED环形光源，使得所述图像采集传感器采集BNC端子图像时，形成显著的连通区域，以便于对图像进行特征识别。

优选地，所述检测终端包括一显示终端；所述显示终端上设有对检测结果实时显示的界面。

本发明可以位于一台车主体上，构成一体化的检测台车，所述台车主体的底部安装脚轮，使得本发明便于移动至检测工位。

一种BNC端子自动检测机的工作方法，具体如下：

所述检测终端执行初始化操作；

所述标签识别装置读取待测视频编辑设备产品的标签信息；

所述检测终端依据待测视频编辑设备产品的标签信息与所述PLC控制模块通讯，通过所述PLC控制模块调整所述定位装置与所述位置调整机构的初始位置；

所述位置调整机构自所述初始位置移动一设定位移量使得所述图像采集传感器正对第一个待检测BNC端子，距离所述待检测BNC端子一设定工作距离后，开始采集图像；

所述检测终端访问所述图像采集装置，获取所述图像采集装置拍摄的BNC端子的图像信息，所述检测终端将所述图像信息与存储模块中的标准特征信息及标准图像信息进行比较，获得BNC端子检测信息；

所述图像采集传感器依照一设定顺序逐个检测所述待测视频编辑设备产品上的所有BNC端子。

优选地，以所述待测视频编辑设备产品左上方的第一个BNC端子作为第一个待检测BNC端子。

优选地，所述图像采集传感器依照自左至右，自上而下的方向移动设定位移量逐个采集所有BNC端子的图像信息。

优选地，以视频编辑设备的产品生产线的最后工位作为BNC端子的检测工位。

优选地，所述检测终端通过分别读取相应配置文件，包括系统参数配置文件、图像采集装置参数配置文件及机种名或制品号配置文件执行初始化操作。

优选地，每个所述BNC端子的检测按以下顺序进行：

第一步：BNC端子中心定位；所述图像采集传感器获取BNC端子的正面图像，作为第一目标图像；所述检测终端的存储模块中设有一标准BNC端子圆心插头图像，所述检测终端通过所述标准BNC端子圆心插头图像匹配所述第一目标图像；所述检测终端分别取得标准BNC端子圆心插头图像对角线的交点的像素坐标和第一目标图像对角线的交点的像素坐标；所述检测终端比较所述标准圆心插头图像对角线的交点与所述第一目标图像对角线的交点在X方向和Y方向的像素偏移值在一设定范围后，完成BNC端子中心定位；

第二步：正面外圈检测；所述图像采集传感器获取BNC端子的正面图像，作为第二目标图像，将所述第二目标图像灰度化之后对所述第二目标图像进行二值化操作；在二值化后的目标图像中，寻找到BNC端子正面外圈由于光照形成的一个圆环连通区域，沿所述圆环连通区域构画一外切矩形。所述检测终端比较所述外切矩形的高度方向像素值与存储模块中的标准外圈的高度方向像素值一致时，所述外切矩形的宽度方向像素值与存储模块中的标准外圈的宽度方向像素值一致时，完成正面外圈检测；

第三步：正面内芯检测；在第二步的二值化后的目标图像中，以目标图像对角线的交点为目标图像中心，分别沿X轴方向和Y轴方向选取距离所述目标图像中心为一设定像素距离的范围为目标内芯图像；在目标内芯图像中分别寻找“<”和“>”形状的连通区域并构画出“<”形的外切矩形作为第一外切矩形和“>”形的外切矩形作为第二外切矩形，所述检测终端比较第一外切矩形、第二外切矩形的X轴向像素值与Y轴向像素值与存储模块中的标准X轴向像素值与标准Y轴向像素值一致时；以及第一外切矩形和第二外切矩形的中心点在X轴向的像素间距值与存储模块中的标准像素间距值一致时；得到完成正面内芯前端两片金属片检测；

第四步：侧面内芯检测；PLC控制模块控制所述图像采集传感器沿所述Z轴方向旋转一设定角度后采集BNC端子的侧面图像，作为第三目标图像；所述检测终端分别通过外圈侧面标准图像和内芯侧面标准图像在第三目标图像中寻找到匹配的图像区域，并构画出第一矩形和第二矩形，所述检测终端比较第一矩形左侧边X轴位置与第二矩形的对角线的交点所在的X轴位置之间的像素差值与标准像素差值满足一设定偏差值时，完成内芯针头检测。

优选地，还包括将第一步至第四步的检测结果分别在检测终端的终端界面即时显示的步骤。

优选地，所述图像采集传感器距离所述待检测BNC端子的设定工作距离为150mm，第四步中所述设定角度为25度；在150mm工作距离下，25度角时拍摄的侧面内芯图像最能实现本发明BNC端子的图像特征识别的要求。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明的检测终端通过PLC控制模块精确定位及采用图像特征识别、模板比对技术，使得端子数量或位置不同的机型、具有类似特征端子的机型都可以方便的扩展，提高了BNC端子检测作业效率，避免不合格产品流出。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的一种视频编辑设备产品的BNC端子示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1，一种BNC端子自动检测机，应用于视频编辑设备1的产品生产线，视频编辑设备1产品上设有多个BNC端子11，包括一检测终端4、一用于放置待测视频编辑设备1产品的支撑台面2及用于采集BNC端子信息的信号采集装置；信号采集装置采用图像采集装置3；图像采集装置3包括图像采集传感器，图像采集传感器距离待测视频编辑设备1产品的BNC端子11一设定距离，朝向待检测BNC端子；图像采集传感器的信号输出端连接检测终端4。

本发明使用图像采集传感器采集BNC端子11的图像信息，并发送给检测终端4，检测终端4对目标图像的特征进行识别判断BNC端子11是否不良，提高BNC端子11检测作业效率，避免不合格产品流出。

具体实施中，图像采集传感器可以采用CCD图像传感器；图像采集传感器可以位于一定位装置5上，定位装置5的控制端连接一PLC控制模块；PLC控制模块控制定位装置5沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，实现将图像采集传感器移动一设定位移量，用于对图像采集传感器进行定位；使得对准不同的BNC端子进行检测。PLC控制模块还可以控制定位装置5沿Z轴方向旋转使得图像采集传感器的图像采集镜头与待检测的BNC端子之间呈一设定角度；以获得待检测BNC端子的侧面图像。本发明的优选设定角度为25度。同时，支撑台面2连接一位置调整机构7，位置调整机构7的控制端连接PLC控制模块；PLC控制模块发送信号给位置调整机构7用于对支撑台面2的位置进行调整，位置调整机构7沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，使待测视频编辑设备1产品移动至需要的位置。

进一步地，PLC控制模块分别通过一驱动装置连接定位装置5和位置调整机构7；驱动装置包括一压缩空气气源、气动组件及气动动力机构；压缩空气气源通过气动组件为气动动力机构提供气体动力。采用气动驱动结构适当，便于维护。具体实施中，PLC控制模块与检测终端4通过通讯接口连接，以检测终端4作为PLC控制模块的的上位机，实现与PLC控制模块的通讯。

检测终端4还可以连接一标签识别装置，标签识别装置采集待测视频编辑设备1产品的标签信息，用于识别待测视频编辑设备1产品的机种制品号和序列号，并将标签信息发送给检测终端4。优选地，标签识别装置采用二维条形码扫描识别装置。

进一步地，图像采集装置3包括一光源，光源与图像采集传感器的图像采集镜头的朝向一致；光源采用白色LED环形光源。光源连接一功率控制器，功率控制器的控制端连接检测终端4。为配合BNC端子金属材质，保证图像质量，采用白色LED环形光源，使得图像采集传感器采集BNC端子图像时，形成显著的连通区域，以便于对图像进行特征识别。

优选地，检测终端4可以采用个人计算机，检测终端4包括一显示终端8；显示终端8上设有对检测结果实时显示的界面。检测终端4还连接一报警模块，报警模块采用灯光提示报警模块。

本发明可以位于一台车主体上，构成一体化的检测台车，台车主体的底部安装脚轮，使得本发明便于移动至检测工位。

一种BNC端子自动检测机的工作方法，具体如下：以视频编辑设备1的产品生产线的最后工位作为BNC端子的检测工位；检测终端4通过分别读取相应配置文件，包括系统参数配置文件、图像采集装置3参数配置文件及机种名或制品号配置文件执行初始化操作；标签识别装置读取待测视频编辑设备1产品的标签信息；检测终端4依据待测视频编辑设备1产品的标签信息与PLC控制模块通讯，通过PLC控制模块调整定位装置5与位置调整机构7的初始位置；位置调整机构7自初始位置移动一设定位移量使得图像采集传感器正对第一个待检测BNC端子，距离待检测BNC端子一设定工作距离后，开始采集图像；以待测视频编辑设备1产品左上方的第一个BNC端子作为第一个待检测BNC端子；检测终端4访问图像采集装置3，获取图像采集装置3拍摄的BNC端子的图像信息，检测终端4将图像信息与存储模块中的标准特征信息及标准图像信息进行比较，获得BNC端子检测信息；图像采集传感器依照自左至右，自上而下的方向移动依照一设定检测步骤逐个检测待测视频编辑设备1产品上的所有BNC端子。

具体实施中，每个BNC端子的检测按以下顺序进行：

第一步：BNC端子中心定位；图像采集传感器获取BNC端子的正面图像，作为第一目标图像；检测终端4的存储模块中设有一标准BNC端子圆心插头图像，检测终端4通过标准BNC端子圆心插头图像匹配第一目标图像；检测终端4分别取得标准BNC端子圆心插头图像对角线的交点的像素坐标和第一目标图像对角线的交点的像素坐标；检测终端4比较标准圆心插头图像对角线的交点与第一目标图像对角线的交点在X方向和Y方向的像素偏移值在一设定范围后，完成BNC端子中心定位；

第二步：正面外圈检测；图像采集传感器获取BNC端子的正面图像，作为第二目标图像，将第二目标图像灰度化之后对第二目标图像进行二值化操作；在二值化后的目标图像中，寻找到BNC端子正面外圈由于光照形成的一个圆环连通区域，沿圆环连通区域构画一外切矩形。检测终端4比较外切矩形的高度方向像素值与存储模块中的标准外圈的高度方向像素值一致时，外切矩形的宽度方向像素值与存储模块中的标准外圈的宽度方向像素值一致时，完成正面外圈检测；

第三步：正面内芯检测；在第二步的二值化后的目标图像中，以目标图像对角线的交点为目标图像中心，分别沿X轴方向和Y轴方向选取距离目标图像中心为一设定像素距离的范围为目标内芯图像；在目标内芯图像中分别寻找“<”和“>”形状的连通区域并构画出“<”形的外切矩形作为第一外切矩形和“>”形的外切矩形作为第二外切矩形，检测终端4比较第一外切矩形、第二外切矩形的X轴向像素值与Y轴向像素值与存储模块中的标准X轴向像素值与标准Y轴向像素值一致时；以及第一外切矩形和第二外切矩形的中心点在X轴向的像素间距值与存储模块中的标准像素间距值一致时；完成正面内芯前端两片金属片检测；

第四步：侧面内芯检测；PLC控制模块控制图像采集传感器沿Z轴方向旋转一设定角度后采集BNC端子的侧面图像，作为第三目标图像；检测终端4分别通过外圈侧面标准图像和内芯侧面标准图像在第三目标图像中寻找到匹配的图像区域，并构画出第一矩形和第二矩形，检测终端4比较第一矩形左侧边X轴位置与第二矩形的对角线的交点所在的X轴位置之间的像素差值与标准像素差值满足一设定偏差值时，完成内芯针头检测。

第一步至第四步的检测结果分别在检测终端4的终端界面即时显示，还包括将检测结果保存在检测终端4的存储模块的步骤，如将检测结果保存LOG文件里；维护人员可通过访问检测终端4的LOG文件来获取BNC端子检测结果的详细信息。

优选地，第一步中，检测终端4以目标图像的左上角为像素坐标原点（0，0），分别取得为标准圆心插头图像对角线的交点的像素坐标和第一目标图像对角线的交点的像素坐标；检测终端4比较标准圆心插头图像对角线的交点的像素坐标与第一目标图像对角线的交点的像素坐标的像素偏移值，对以下动作进行选择：

第一动作：如果像素偏移值小于10个像素，则圆心定位成功；完成第一步；

第二动作：如果至少一个像素偏移值大于10个像素，则将像素偏移值转换为实际距离后发送给PLC控制模块，PLC控制模块发送信号给定位装置进行修正后，再次执行第一步，最终实现BNC端子中心定位。以图像采集传感器获得的图像的分辨率为1280*1024为例；1个像素点的直径对应0.012mm长度；分别对X轴向的像素偏移值和Y轴向的像素偏移值乘以0.012mm可以得到实际偏移距离，实现精确修正。

优选地，第一步中，当检测终端4在第一目标图像中匹配不到圆心插头时，与PLC控制模块通讯，告知圆心插头未找到的指令，同时系统报警；所述PLC控制模块复位。

优选地，第二步中，标准外圈的设定高度方向像素值为375±20像素，设定宽度方向像素值为375±20像素；

优选地，第三步中设定像素距离为150像素，标准像素间距值为45±5像素；X轴向像素值为31±7像素；Y轴向像素值为76±7像素；

优选地，图像采集传感器距离待检测BNC端子的设定工作距离为150mm，第四步中设定角度为25度；在150mm镜头工作距离下，25度角时拍摄的侧面内芯图像最能实现本发明BNC端子的图像特征识别的要求。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种BNC端子自动检测机，应用于视频编辑设备的产品生产线，所述视频编辑设备产品上设有多个BNC端子，其特征在于，包括一检测终端、一用于采集所述BNC端子信息的信号采集装置；所述信号采集装置的信号输出端连接所述检测终端，所述检测终端连接一存储模块，所述存储模块中存储有标准BNC端子信息，所述检测终端利用标准BNC端子信息对采集的BNC端子信息进行特征识别及模板匹配，实现BNC端子检测。

2.根据权利要求1所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述信号采集装置采用图像采集装置；所述图像采集装置包括图像采集传感器，所述图像采集传感器距离所述待测视频编辑设备产品的BNC端子一设定距离，朝向所述待检测BNC端子；所述图像采集传感器的信号输出端连接所述检测终端。

3.根据权利要求2所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述图像采集传感器位于一定位装置上，所述定位装置的控制端通过一驱动装置连接一PLC控制模块；所述PLC控制模块控制所述定位装置沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，实现将所述图像采集传感器移动一设定位移量，用于对图像采集传感器进行定位；使得对准不同的BNC端子进行检测。

4.根据权利要求3所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述PLC控制模块控制所述定位装置沿所述Z轴方向旋转使得所述图像采集传感器的图像采集镜头与待检测的BNC端子之间呈一设定角度；以获得待检测BNC端子的侧面图像。

5.根据权利要求4所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述PLC控制模块通过所述驱动装置连接一位置调整机构，所述位置调整机构连接一用于放置待检测视频编辑设备的支撑台面；所述PLC控制模块发送信号给位置调整机构用于对所述支撑台面的位置进行调整，所述位置调整机构沿X轴方向或Y轴方向或Z轴方向的至少一个方向移动，使待测视频编辑设备产品移动至需要的位置。

6.根据权利要求2所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述检测终端连接一标签识别装置，所述标签识别装置采集待测视频编辑设备产品的标签信息，用于识别待测视频编辑设备产品的机种制品号和序列号，并将所述标签信息发送给所述检测终端。

7.根据权利要求3所述的一种BNC端子自动检测机，其特征在于，所述图像采集装置包括一光源，所述光源与所述图像采集传感器的图像采集镜头的朝向一致；所述光源采用白色LED环形光源。

8.一种BNC端子自动检测机的工作方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任意一项所述的一种BNC端子自动检测机，具体如下：

所述检测终端执行初始化操作；

所述标签识别装置读取待测视频编辑设备产品的标签信息；

所述检测终端依据待测视频编辑设备产品的标签信息与所述PLC控制模块通讯，通过所述PLC控制模块调整所述定位装置与所述位置调整机构的初始位置；

所述位置调整机构自所述初始位置移动一设定位移量使得所述图像采集传感器正对第一个待检测BNC端子，距离所述待检测BNC端子一设定工作距离后，开始采集图像；

所述检测终端访问所述图像采集装置，获取所述图像采集装置拍摄的BNC端子的图像信息，所述检测终端将所述图像信息与存储模块中的标准特征信息及标准图像信息进行比较，获得BNC端子检测信息；

所述图像采集传感器依照一设定顺序逐个检测所述待测视频编辑设备产品上的所有BNC端子。

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