CN105115988A - 环面检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环面检测装置及方法，其通过在被测物体周侧设置多台负责被测物体周侧环面图像采集的相机，并将采集得到的图像发送给计算机，通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，通过计算机三维图像还原手段，将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像，进而对该平面图像的缺陷及印刷质量进行检测，并通过分流装置将有缺陷或印刷质量问题的被测物体剔除，减少了被测物体环面检测所需的人力及时间，且大大提高了被测物体环面检测的效率及效果。

Description

环面检测装置及方法

技术领域

本发明涉及机械设计领域，尤其涉及一种环面检测装置及方法。

背景技术

生产厂家在对被测物体(如瓶盖、电池等圆柱体，以及饮料瓶体、异形药瓶等类圆柱体)进行生产之前，都必须经过严格的检测工序，包括被测物体缺陷及印刷图像质量的检测等。其中对于被测物体周侧环面的图像缺陷及质量的检测时必需的，在现有的被测物体环面检测一般都是通过检测人员直接进行被测物体环面的观察或是通过多台相机分别进行被测物体环面的观察，进而进行环面检测的，但这种检测方式需要花费太多的人力及时间，且检测的效果也不是很理想。

发明内容

本发明提供一种环面检测装置及方法，以提高被测物体环面检测的效率及效果。

为了达到上述目的，本发明提供一种环面检测装置，其设置于传送带的传送线路上，所述环面检测装置包括设置于被测物体周侧的多台相机以及计算机，所述多台相机负责所述被测物体周侧环面的图像采集，并将采集得到的图像发送给所述计算机，所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像。

进一步的，所述相机的数量为四台，所述四台相机分别负责所述被测物体周侧环面四分之一图像的采集，所述四台相机所负责采集的环面图像位置均不重叠或部分重叠。

进一步的，所述环面检测装置还包括聚光罩，所述聚光罩设置于所述传送带上，所述聚光罩位于所述传送带传送路线上的部分开有供所述被测物体通过的开口，所述聚光罩四周还开设有与所述相机数量相同的多个开孔，所述多台相机均位于所述聚光罩外，并通过所述开孔进行所述被测物体环面图像的采集。

进一步的，所述聚光罩中还包括环形光源，所述聚光罩将所述环形光源聚于其中。

进一步的，所述环面检测装置还包括空间位移机构，所述相机与所述空间位移机构连接，所述空间位移机构用于带动所述相机在空间六自由度内移动。

进一步的，所述空间位移机构的数量与所述相机的数量相同，多个所述空间位移机构分别与所述多台相机连接。

进一步的，所述空间位移机构包括水平位移机构和竖向位移机构，所述水平位移机构用于带动所述相机在水平方向上移动，所述竖向位移机构用于带动所述相机在竖直方向上移动。

进一步的，所述空间位移机构还包括滑块，所述水平位移机构和竖向位移机构均为丝杆装置，所述滑块的一端与所述相机固定连接，另一端设置于所述水平位移机构的丝杆及滑轨上，所述水平位移机构设置于所述竖向位移机构的丝杆及滑轨上。

进一步的，所述环面检测装置还包括安装板，所述安装板设置于所述聚光罩上，所述竖向位移机构与上述安装板固定连接。

本发明还提供一种环面检测方法，其包括：步骤一：通过多台相机进行被测物体周侧环面图像的采集；步骤二：将采集得到的所有图像发送给所述计算机；步骤三：所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像；步骤四：根据上述平面图像进行被测物体环面的缺陷及图像质量检测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的环面检测装置及方法通过在被测物体周侧设置多台负责被测物体周侧环面图像采集的相机，并将采集得到的图像发送给计算机，通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，通过计算机三维图像还原手段，将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像，进而对该平面图像的缺陷及印刷质量进行检测，并通过分流装置将有缺陷或印刷质量问题的被测物体剔除，减少了被测物体环面检测所需的人力及时间，且大大提高了被测物体环面检测的效率及效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例提供的环面检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的环面检测装置在未设置安装板时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的环面检测装置在未设置安装板时的俯视图；

图4为本发明实施例提供的圆柱体；

图5为本发明实施例提供的类圆柱体。

在图1至3中，

1：被测物体；2：相机；3：聚光罩；31：开口；32：开孔；4：空间位移机构；41：水平位移机构；42：竖向位移机构；43：滑块；5：安装板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的环面检测装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种圆柱体或者类圆柱体环面检测装置及方法，其通过在被测物体周侧设置多台负责被测物体周侧环面图像采集的相机，并将采集得到的图像发送给计算机，通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，通过计算机三维图像还原手段，将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像，进而对该平面图像的缺陷及印刷质量进行检测，并通过分流装置将有缺陷或印刷质量问题的被测物体剔除，减少了被测物体环面检测所需的人力及时间，且大大提高了被测物体环面检测的效率及效果。

请参考图1至5，图1为本发明实施例提供的环面检测装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的环面检测装置在未设置安装板时的结构示意图；图3为本发明实施例提供的环面检测装置在未设置安装板时的俯视图；图4为本发明实施例提供的圆柱体；图5为本发明实施例提供的类圆柱体。

如图1至3所示，本发明实施例提供一种环面检测装置，其设置于传送带的传送线路上，所述环面检测装置包括设置于被测物体1周侧的多台相机2以及计算机(图中未示)，所述多台相机2负责所述被测物体1周侧环面的图像采集，并将采集得到的图像发送给所述计算机，所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体1环面图像的平面图像。

本发明实施例还提供一种上述环面检测装置的检测方法，其包括：

步骤一：通过多台相机2进行被测物体1周侧环面图像的采集；

步骤二：将采集得到的所有图像发送给所述计算机；

步骤三：所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体1环面图像的平面图像；

步骤四：根据上述平面图像进行被测物体1环面的缺陷及图像质量检测。

本发明实施例提供的环面检测装置及方法通过在被测物体1周侧设置多台负责被测物体1周侧环面图像采集的相机2，并将采集得到的图像发送给计算机，通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，通过计算机三维图像还原手段，将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体1环面图像的平面图像，进而对该平面图像的缺陷及印刷质量进行检测，并通过分流装置将有缺陷或印刷质量问题的被测物体1剔除，减少了被测物体环面检测所需的人力及时间，且大大提高了被测物体环面检测的效率及效果。

在本实施例中，所述被测物体1为圆柱体(如图4中的电池)或者类圆柱体(如图5中的饮料瓶体)，计算机在接收到相机2拍摄到的图像后，将其组成表征所述圆柱体环面图像的矩形面图像。

进一步的，所述被测物体1的上方设有一传感器(传感器6位于四台相机镜头焦点对角线的交点的正上方)，当被测物体1经所述传送带到达传感器6的正下方时触发相机2拍照。

进一步的，所述相机2的数量为四台，所述四台相机2分别负责所述被测物体1周侧环面四分之一图像的采集，所述四台相机2所负责采集的环面图像位置均不重叠或部分重叠，在本实施例中为部分重叠，以保证三维图像还原时图像无缝拼接的准确性。具体的，所述四台相机2之间间隔的角度均为90°，并使所述四台相机2能够分别采集到所述被测物体1周侧环面大于四分之一的图像。

进一步的，所述相机2为可更换镜头的相机，以适应不同大小及高度的被测物体1，使相机2在拍摄不同大小及高度的被测物体1时，其像素均能够达到拍摄及检测需求。

进一步的，所述环面检测装置还包括聚光罩3，所述聚光罩3设置于所述传送带上，所述聚光罩3位于所述传送带传送路线上的部分开有供所述被测物体1通过的开口31，所述聚光罩3四周还开设有与所述相机2数量相同的多个开孔32，所述多台相机2均位于所述聚光罩3外，并通过所述开孔32进行所述被测物体1环面图像的采集，所述聚光罩3中设有环形光源，所述聚光罩3将所述环形光源聚于其中，通过所述聚光罩3聚集的环形光源能够提高相机2拍摄的清晰度及拍摄质量。

进一步的，所述环面检测装置还包括空间位移机构4，所述相机2与所述空间位移机构4连接，所述空间位移机构4用于带动所述相机2在空间六自由度内移动，以适应不同规格的被测物体1，所述空间位移机构4的数量与所述相机2的数量相同，在本实施例中，所述空间位移机构4的数量为四个，所述四个空间位移机构4分别与所述四台相机2连接。具体的，所述空间位移机构4包括水平位移机构41和竖向位移机构42，所述水平位移机构41用于带动所述相机2在水平方向上移动，所述竖向位移机构42用于带动所述相机2在竖直方向上移动，所述空间位移机构4还包括滑块43，所述水平位移机构41和竖向位移机构42均为丝杆装置，丝杆装置一般包括丝杆、滑轨和电机，所述滑块43的一端与所述相机2固定连接，另一端设置于所述水平位移机构41的丝杆及滑轨上，所述水平位移机构41中的电机驱动丝杆转动以使所述滑块43能够沿滑轨水平移动，所述水平位移机构41设置于所述竖向位移机构42的丝杆及滑轨上，所述竖向位移机构42中的电机驱动丝杆转动以使所述水平位移机构41能够沿滑轨竖向移动，进而带动滑块43上的相机2做六自由度内的移动。

进一步的，所述环面检测装置还包括安装板5，所述安装板5设置于所述聚光罩3上，所述竖向位移机构42与所述安装板5固定连接，以保证相机2摄像时的稳定性与拍摄质量。进一步的，所述安装板5与竖向位移机构42还为活动连接，即所述竖向位移机构42可沿其竖直方向的轴旋转，以带动所述相机2沿竖直方向的轴做360°旋转，使相机2的位置调节更为方便自由。优选的，所述传感器可设置于所述安装板5的下底面上。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种环面检测装置，设置于传送带的传送线路上，其特征在于，包括设置于被测物体周侧的多台相机以及计算机，所述多台相机负责所述被测物体周侧环面的图像采集，并将采集得到的图像发送给所述计算机，所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像。

2.根据权利要求1所述的环面检测装置，其特征在于，所述相机的数量为四台，所述四台相机分别负责所述被测物体周侧环面四分之一图像的采集，所述四台相机所负责采集的环面图像位置均不重叠或部分重叠。

3.根据权利要求1所述的环面检测装置，其特征在于，还包括聚光罩，所述聚光罩设置于所述传送带上，所述聚光罩位于所述传送带传送路线上的部分开有供所述被测物体通过的开口，所述聚光罩四周还开设有与所述相机数量相同的多个开孔，所述多台相机均位于所述聚光罩外，并通过所述开孔进行所述被测物体环面图像的采集。

4.根据权利要求3所述的环面检测装置，其特征在于，所述聚光罩中还包括环形光源，所述聚光罩将所述环形光源聚于其中。

5.根据权利要求3所述的环面检测装置，其特征在于，还包括空间位移机构，所述相机与所述空间位移机构连接，所述空间位移机构用于带动所述相机在空间六自由度内移动。

6.根据权利要求5所述的环面检测装置，其特征在于，所述空间位移机构的数量与所述相机的数量相同，多个所述空间位移机构分别与所述多台相机连接。

7.根据权利要求5所述的环面检测装置，其特征在于，所述空间位移机构包括水平位移机构和竖向位移机构，所述水平位移机构用于带动所述相机在水平方向上移动，所述竖向位移机构用于带动所述相机在竖直方向上移动。

8.根据权利要求7所述的环面检测装置，其特征在于，所述空间位移机构还包括滑块，所述水平位移机构和竖向位移机构均为丝杆装置，所述滑块的一端与所述相机固定连接，另一端设置于所述水平位移机构的丝杆及滑轨上，所述水平位移机构设置于所述竖向位移机构的丝杆及滑轨上。

9.根据权利要求8所述的环面检测装置，其特征在于，还包括安装板，所述安装板设置于所述聚光罩上，所述竖向位移机构与所述安装板固定连接。

10.一种环面检测方法，其特征在于，包括：

步骤一：通过多台相机进行被测物体周侧环面图像的采集；

步骤二：将采集得到的所有图像发送给所述计算机；

步骤三：所述计算机根据接收到的多幅图像通过三维空间建模方式拟合被测物体的三维数据模型，并将被测物体环面图像空间展开，以得到表征所述被测物体环面图像的平面图像；

步骤四：根据上述平面图像进行被测物体环面的缺陷及图像质量检测。