CN107284057B - 机器视觉检测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及检测装置技术领域，公开了一种机器视觉检测系统和方法。其中，所述机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。通过所述机器视觉检测系统检验对检测物上图案的均匀性进行检测。通过所述采像装置，获取检测物上的图案，为了保证获取的图案的完整性，在检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，判定检测物上图案是否合格。从而获得检测物的图案的完整图像信息，并实现对检测物上的图案大批量的实时检测。
Description
技术领域
本发明实施例涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种机器视觉检测系统和方法。
背景技术
在喷墨打印生产过程中，需要实时及批量地对打印成品进行检验。一般通过喷墨打印机将打印图案时，可通过喷头将墨水喷到打印介质上。例如，通过压电喷头将石墨烯墨水喷往“卷到卷”的PET薄膜上打印图案，其中，“卷到卷”是指PET薄膜一侧(如左侧)的“卷”放卷，放出的PET薄膜保持匀速运动，另一侧(如右侧)的“卷”则同时收卷，直到PET薄膜从一侧卷到另一侧。通常压电喷头的工作特点是喷嘴按一定点阵格式排列、且每个喷嘴均按需喷出。因此，通过压电喷头打印输出的图案为点阵图像。墨滴落到PET薄膜上时，首先会摊开和流平，相邻像素上的墨水互相连接，经烘干处理后形成最终的打印图案。通过压电喷头打印生成的成品PET薄膜，需要对其质量进行检验。通过质量检验，判断成品是否合格。
通常情况下，使用薄膜厚度测量仪检测成品薄膜的厚度，逐一检测成品薄膜上不同样点处的厚度，并通过其厚度的一致性来判定成品薄膜是否合格。
实现本发明过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：1、在喷墨打印生产过程中，无法实现大批量的实时检测；2、在喷墨打印生产过程中，无法获得整卷图案的图像信息，从而无法检测成品薄膜上全部的图案，特别是图案的长度达到30米～50米，甚至几百米或一千米以上的图案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种机器视觉检测系统和方法，以解决现有技术中在喷墨打印生产过程中，无法实现大批量的实时检测；以及无法获得整卷图案的图像信息，从而无法检测成品薄膜上全部的图案的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种机器视觉检测系统，用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，所述系统包括：
运动平台，用于放置所述检测物以及提供所述检测物运动所需平台；
旋转编码器，一端通过所述检测物与所述运动平台连接；另一端与控制电路连接，用于将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制电路；
控制电路，一端与所述旋转编码器连接；另一端与采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置；
采像装置，与所述控制电路连接，用于获取所述检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；以及，
服务器，用于接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
可选的，所述采像装置包括：
相机和光源；其中，所述相机用于采集图像。
可选的，所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像包括：
在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述相机的视野边缘时，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到图案的SBC段的图像IBC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述相机的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述相机的视野边缘的时间。
可选的，所述采像装置包括：
图像传感器，用于对所述检测物上的图案进行采样及生成线阵图像；
转换电路，与所述控制电路连接，用于将所述线阵图像组合为矩阵图像。
可选的，所述将所述线阵图像组合为矩阵图像包括：
所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。
可选的，所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像具体包括：
所述转换电路设置每帧矩阵图像的行数为N；
所述转换电路根据所述每帧图像的行数，在所述转换电路的内存缓冲区内申请一个图像队列；
所述转换电路通过所述图像传感器扫描所述图案，当第一帧图像I1的行数达到N行，将图像I1放入图像队列；
所述转换电路将第一帧图像I1的后M行数据复制到第二帧图像I2的前M行位置上，并将所述线阵图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第二帧图像I2中，当所述第二帧图像I2的行数达到N行时，将所述第二帧图像I2放入图像队列；所述转换电路循环执行，直到所述图像队列的元素达到预设的值P。
可选的，所述转换电路将所述矩阵图像全部发送给所述服务器进行处理、识别和检测。
可选的，所述转换电路将所述图像队列清空，并根据所述图像传感器重新扫描生成新的线阵图像，所述转换电路重新建立新的图像队列。
第二方面，本发明实施例提供了一种机器视觉检测方法，用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，所述方法包括：
旋转编码器将所述检测物运动的的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路；
控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置；
采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；
服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
可选的，所述采像装置包括：
相机和光源，通过所述相机采集图像；或者，
图像传感器和转换电路，所述图像传感器对所述检测物上的图案进行采样并生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像。
可选的，所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像包括：
在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述相机的视野边缘时，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到图案的SBC段的图像IBC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述相机的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述相机的视野边缘的时间；或者，
所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。
可选的，所述转换电路将所述矩阵图像全部发送给所述服务器进行处理、识别和检测。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供了一种机器视觉检测系统和方法。其中，所述机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。通过所述机器视觉检测系统检验对检测物(如PET薄膜)上图案的均匀性进行检测。通过所述采像装置，获取检测物上的图案，为了保证获取的图案的完整性，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，判定检测物上图案是否合格。从而获得检测物的图案的完整图像信息，并实现对检测物上的图案大批量的实时检测。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种机器视觉检测方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种机器视觉检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在喷墨打印生产过程中，往往需要实时地、批量地对打印成品进行检验。一般通过喷墨打印机将打印图案时，可通过喷头将墨水喷到打印介质上，并对打印成品进行检验。例如，通过压电喷头将石墨烯墨水喷往PET薄膜上打印图案，同时检验图案质量。机器视觉作为一种有效的检测技术被受到越来越多的关注。简而言之，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统通常是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，如CMOS和CCD等)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
本发明的主要思路是：提供一种机器视觉检测系统和方法，通过所述机器视觉检测系统对检测物(如PET薄膜)上图案的均匀性进行检测。其中，所述机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。通过所述采像装置，可以获取检测物上的图案。其中，所述采像装置可以包括相机或者图像传感器，前者可直接获取图像的矩阵数据，后者则是通过扫描的方式将图形或图像转换成数字信号。进一步地，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，通过检测所述图案均匀性来判定检测物上图案是否合格。由于压电喷头的工作特点是喷嘴按一定点阵格式排列、且每个喷嘴均按需喷出，因此，可以通过检测组成图案的点阵位置上是否有墨来检测所述图案均匀性。若检测到图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例1：
图1是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图，如图1所示，所述系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。通过所述机器视觉检测系统可以对检测物上的图案的均匀性进行检测。例如，通过所述机器视觉检测系统实现对“卷到卷”的PET薄膜上打印图案的均匀性进行检测，其中所述图案可以通过压电喷头将石墨烯墨水喷往所述PET薄膜上打印生成。
在本发明实施例中，所述运动平台用于放置所述检测物以及提供所述检测物运动所需平台。
请参考图1，所述检测物置于所述运动平台上，并沿图示方向(如水平向右)进行匀速运动。例如，印有图案的“卷到卷”的PET薄膜置于所述运动平台上，并在所述运动平台上沿水平向右的方向匀速运动。其中，“卷到卷”是指PET薄膜一侧(如左侧)的“卷”放卷，放出的PET薄膜保持匀速运动，另一侧(如右侧)的“卷”则同时收卷，直到PET薄膜从一侧卷到另一侧。例如，PET薄膜一侧(如左侧)为发送卷，用于放卷，放出的PET薄膜保持匀速运动，另一侧(如右侧)为接受卷，用于收卷。所述运动平台两侧设有2个对称的无动力轴，便于所述PET薄膜保持匀速运动。所述PET薄膜置于所述无动力轴上。
在本发明实施例中，所旋转编码器一端通过所述检测物与所述运动平台连接；另一端与所述控制电路连接，用于将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制电路。
其中，所述旋转编码器一端通过所述检测物(如PET薄膜)与所述运动平台连接，便于实时检测所述PET薄膜的运动速度，并将所述运动速度转换成相应的数字信号；另一端与所述控制电路连接，便于将所述数字信号发送至所述控制电路。
在本发明实施例中，所述控制电路一端与所述旋转编码器连接；另一端与所述采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置。
其中，所述控制电路一端(如输入端)与所述旋转编码器通过信号线相连接，用于接收来自所述旋转编码器的输出信号，便于实时计算检测物(如PET薄膜)的运动速度；所述控制电路另一端(如输出端)与所述采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置，例如，控制所述采像装置采集图像的频率等。
在本发明实施例中，所述采像装置与所述控制电路连接，用于获取所述检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像。
其中，所述采像装置在所述检测物的正上方，例如，所述采像装置在所述PET薄膜的正上方。当所述PET薄膜在所述运动平台上匀速运动时，所述采像装置获取所述PET薄膜上的图案的图像，并且，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述完整图像实时的发送给所述服务器，便于所述服务器识别和检测所述PET薄膜上的图案的均匀性。
在本发明实施例中，所述服务器用于接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
其中，所述服务器接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。即所述服务器内的专用的图像处理系统接收到所述图像，得到所述PET薄膜上图案的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取所述PET薄膜上图案的特征，进而根据判别所述PET薄膜上图案是否合格。若检测到所述图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到所述图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
在本发明实施例中，所述服务器可以是任何合适的，实现接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测功能的服务器。例如一般服务器、云服务器等。所述服务器用于接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、计算、识别和检测。所述服务器至少一个用于存储与图像检测相关的信息的存储介质，这些存储介质可以是服务器内的存储器，也可以是互联网上的存储介质。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统可用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，例如，通过所述系统对PET薄膜或者其它检测物上图案的均匀性进行检测。所述检测物包括PET薄膜但不限于PET薄膜，所述检测物还可为其它合成材料制成的打印介质。
本发明实施例，提供的一种机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。通过所述机器视觉检测系统检验对检测物(如PET薄膜)上图案的均匀性进行检测。通过所述采像装置，可以获取检测物上的图案，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，判定检测物上图案是否合格。从而获得检测物的整卷图案的图像信息，并实现对整卷的检测物上的图案大批量的实时检测。
实施例2：
本发明实施例为本发明提供的一种机器视觉检测系统的实施例。其中，图2是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图。如图2所示，所述系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。其中所述采像装置包括：相机和光源。通过所述机器视觉检测系统可以对检测物上的图案的均匀性进行检测。例如，通过所述机器视觉检测系统实现对“卷到卷”的PET薄膜上打印图案的均匀性进行检测，其中所述图案可以通过压电喷头将石墨烯墨水喷往所述PET薄膜上打印生成。
在本发明实施例中，所述运动平台用于放置所述检测物以及提供所述检测物运动所需平台。
请参考图2，所述检测物置于所述运动平台上，并沿图示方向(如水平向右)进行匀速运动。例如，印有图案的“卷到卷”的PET薄膜置于所述运动平台上，并在所述运动平台上沿水平向右的方向匀速运动。其中，所述PET薄膜置于所述无动力轴上。
在本发明实施例中，所旋转编码器一端通过所述检测物与所述运动平台连接；另一端与所述控制电路连接，用于将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制电路。
其中，所述旋转编码器一端通过所述检测物(如PET薄膜)与所述运动平台连接，便于实时检测所述PET薄膜的运动速度，并将所述运动速度转换成相应的数字信号；另一端与所述控制电路连接，便于将所述数字信号发送至所述控制电路。
在本发明实施例中，所述控制电路一端与所述旋转编码器连接；另一端与所述采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置。
其中，所述控制电路一端(如输入端)与所述旋转编码器通过信号线相连接，用于接收来自所述旋转编码器的输出信号，便于实时计算检测物(如PET薄膜)的运动速度；所述控制电路另一端(如输出端)与所述相机连接，用于发送脉冲信号至所述相机，控制所述相机抓拍图像，例如，控制所述相机采集图像的频率等。
在本发明实施例中，所述采像装置与所述控制电路连接，用于获取所述检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像。
其中，所述采像装置包括：相机和光源；其中，所述相机用于采集图像。所述相机可以是CCD相机、CMOS相机或其它合适的相机。所述光源用于照明，所述光源可以是白炽灯、日光灯、水银灯、钠光灯或其它合适的光源。可以根据工业需要选择不同的光源，以达到最佳的光照效果。所述相机在所述检测物的正上方，例如，所述相机在所述PET薄膜的正上方。当所述PET薄膜在所述运动平台上匀速运动时，所述采像装置获取所述PET薄膜上的图案的图像，并且，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。
其中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像可以包括：在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述相机的视野边缘时，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到图案的SBC段的图像IBC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述相机的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述相机的视野边缘的时间。
例如，所述PET薄膜上的位置A和位置B恰好对着所述相机的视野边缘，此时所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲信号，所述相机即可立即抓拍到所述PET位置上的A到位置B之间的图像，即SAB段的图像，可以将此图像命名为IAB。所述PET薄膜继续运动，经过t时间后，所述控制电路再次向相机发送一个触发脉冲信号，所述相机立即抓拍到薄膜位置B到位置C之间的图像，即SBC段的图像，可以将此图像命名为IBC。其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述相机的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述相机的视野边缘的时间，即经过T时间后，由位置A和位置B恰好对着所述相机的视野边缘到位置B和位置C恰好对着所述相机的视野边缘的时间。
由于所述PET薄膜是匀速运动的，若所述相机接收的触发脉冲信号的频率等于1/T，则所述相机按1/T的频率抓拍的前后两幅图像彼此之间不存在重叠的部分；在本发明实施例中，为了保证获取图像的完整性，通过比T时间更小的时间间隔t，所述控制电路向所述相机发送触发脉冲信息，即发送给所述相机的触发脉冲间隔为t，t<T，也就是指使所述相机以更快的频率(1/t)抓拍图像，此时所相机所抓拍到的前后两幅图像会存在一定的重合。通过以更快的频率(1/t)抓拍图像的方法缓存的相机的图像，可以很可靠地依赖每帧重新展示出整个所述PET薄膜长卷上的图案，确保获取所述PET薄膜的长卷图案不遗漏。
在本发明实施例中，通过所述相机获取所述检测物(如PET薄膜)上的完整图像后，可并将所述完整图像实时的发送给所述服务器，便于所述服务器识别和检测所述PET薄膜上的图案的均匀性。
在本发明实施例中，所述服务器用于接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
其中，所述服务器接收来自所述相机发送的所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。即所述服务器内的专用的图像处理系统接收到所述图像，得到所述PET薄膜上图案的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取所述PET薄膜上图案的特征，进而根据判别所述PET薄膜上图案是否合格。若检测到所述图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到所述图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
在本发明实施例中，所述服务器可以是任何合适的，实现接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测功能的服务器。例如一般服务器、云服务器等。所述服务器用于接收来自所述相机发送的所述图像，并对所述图像进行处理、计算、识别和检测。所述服务器至少一个用于存储与图像检测相关的信息的存储介质，这些存储介质可以是服务器内的存储器，也可以是互联网上的存储介质。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统可用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，例如，通过所述系统对PET薄膜或者其它检测物上图案的均匀性进行检测。所述检测物包括PET薄膜但不限于PET薄膜，所述检测物还可为其它合成材料制成的打印介质。
还需要说明的是，本发明实施例中未详尽描述的技术细节，可参考上述实施例的具体描述。
本发明实施例，提供的一种机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。其中所述采像装置包括：相机和光源。通过所述机器视觉检测系统检验对检测物(如PET薄膜)上图案的均匀性进行检测。通过所述相机，可以获取检测物上的图案。为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过所述控制电路使所述相机以更快的频率(1/t)抓拍图像的方式缓存图像，以便获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，判定检测物上图案是否合格。从而获得检测物的整卷图案的图像信息，并实现对整卷的检测物上的图案大批量的实时检测。
实施例3：
本发明实施例为本发明提供的一种机器视觉检测系统的实施例。其中，图3是本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统的示意图。如图3所示，所述系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。其中所述采像装置包括：图像传感器和转换电路。通过所述机器视觉检测系统可以对检测物上的图案的均匀性进行检测。例如，通过所述机器视觉检测系统实现对“卷到卷”的PET薄膜上打印图案的均匀性进行检测，其中所述图案可以通过压电喷头将石墨烯墨水喷往所述PET薄膜上打印生成。
在本发明实施例中，所述运动平台用于放置所述检测物以及提供所述检测物运动所需平台。
请参考图3，所述检测物置于所述运动平台上，并沿图示方向(如水平向右)进行匀速运动。例如，印有图案的“卷到卷”的PET薄膜置于所述运动平台上，并在所述运动平台上沿水平向右的方向匀速运动。其中，所述PET薄膜置于所述无动力轴上。
在本发明实施例中，所旋转编码器一端通过所述检测物与所述运动平台连接；另一端与所述控制电路连接，用于将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制电路。
其中，所述旋转编码器一端通过所述检测物(如PET薄膜)与所述运动平台连接，便于实时检测所述PET薄膜的运动速度，并将所述运动速度转换成相应的数字信号；另一端与所述控制电路连接，便于将所述数字信号发送至所述控制电路。
在本发明实施例中，所述控制电路一端与所述旋转编码器连接；另一端与所述采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置。
其中，所述控制电路一端(如输入端)与所述旋转编码器通过信号线相连接，用于接收来自所述旋转编码器的输出信号，便于实时计算检测物(如PET薄膜)的运动速度；所述控制电路另一端(如输出端)与所述转换电路连接，用于发送脉冲信号至所述转换电路。
在本发明实施例中，所述采像装置与所述控制电路连接，用于获取所述检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像。
其中，所述采像装置包括：图像传感器和转换电路；其中，所述图像传感器用于对所述检测物(如PET薄膜)上的图案进行采样及生成线阵图像。所述转换电路，与所述控制电路连接，用于将所述线阵图像组合为矩阵图像。
所述相机在所述检测物的正上方，例如，所述相机在所述PET薄膜的正上方。当所述PET薄膜在所述运动平台上匀速运动时，所述图像传感器对所述PET薄膜上的图案进行采样及生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像。并且，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。
其中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像可以包括：所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。所述组合为矩阵图像具体包括：
所述转换电路设置每帧矩阵图像的行数为N；
所述转换电路根据所述每帧图像的行数，在所述转换电路的内存缓冲区内申请一个图像队列；
所述转换电路通过所述图像传感器扫描所述图案，当第一帧图像I1的行数达到N行，将图像I1放入图像队列；
所述转换电路将第一帧图像I1的后M行数据复制到第二帧图像I2的前M行位置上，并将所述线阵图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第二帧图像I2中，当所述第二帧图像I2的行数达到N行时，将所述第二帧图像I2放入图像队列；所述转换电路循环执行，直到所述图像队列的元素达到预设的值P时，将该图像队列中图像全部上传到服务器处理和识别。然后清空该图像队列，重新开始新的扫描和缓存过程。
例如，所述PET薄膜做匀速运动，所述控制电路接收来自旋转编码器的检测的由速度转换成相应的数字信号，并实时计算所述PET薄膜的运动速度v，同时所述控制电路模块将介质薄膜的运动速度v发送给所述转换电路。假如，所述图像传感器采样和生成一条线段图像的时间为T1，另外因为所述PET薄膜上的图案为点阵图案，所述PET薄膜在水平方向上的图案分辨率为D，D可以计算得到。其中，分辨率D的单位是每英寸(1英寸＝2.54厘米)上的点数或像素数，则图案上相邻两行的间距为0.0254/D(m)，因此，所述PET薄膜运动的最高速度为：0.0254/(DT1)。
所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像。其中，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像具体如下：
设置每帧矩阵图像的行数为N；
根据所述每帧图像的行数，在所述转换电路的内存缓冲区内申请一个图像队列；
通过所述图像传感器扫描所述图案，当第一帧图像I1的行数达到N行，将图像I1放入图像队列；
将第一帧图像I1的后M行数据复制到第二帧图像I2的前M行位置上，并将所述线阵图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第二帧图像I2中，当所述第二帧图像I2的行数达到N行时，将所述第二帧图像I2放入图像队列；
将第二帧图像I2的后M行数据复制到第三帧图像I3的前M行位置上，并将所述线阵图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第三帧图像I3中，当所述第三帧图像I3的行数达到N行时，将所述第二帧图像I3放入图像队列；
循环执行，直到所述图像队列的元素达到预设的值P时，将该图像队列中图像全部上传到服务器处理和识别。然后清空该图像队列，重新开始新的扫描和缓存过程。
在本发明实施例中，所述转换电路可以将所述图像队列清空，并根据所述图像传感器重新扫描生成新的线阵图像，所述转换电路重新建立新的图像队列。
通过所述图像传感器对所述PET薄膜上的图案进行采样及生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像，能够非常可靠地重新展示长卷上的图案，确保获取的图像对长卷图案的识别没有遗漏。
在本发明实施例中，通过所述图像传感器对所述PET薄膜上的图案进行采样及生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像以获取所述检测物(如PET薄膜)上的完整图像后，可并将所述完整图像实时的发送给所述服务器，便于所述服务器识别和检测所述PET薄膜上的图案的均匀性。
在本发明实施例中，所述服务器用于接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
其中，所述服务器接收来自所述转换电路发送的所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。即所述服务器内的专用的图像处理系统接收到所述图像，得到所述PET薄膜上图案的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取所述PET薄膜上图案的特征，进而根据判别所述PET薄膜上图案是否合格。若检测到所述图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到所述图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
在本发明实施例中，所述服务器可以是任何合适的，实现接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测功能的服务器。例如一般服务器、云服务器等。所述服务器用于接收来自所述转换电路发送的所述图像，并对所述图像进行处理、计算、识别和检测。所述服务器至少一个用于存储与图像检测相关的信息的存储介质，这些存储介质可以是服务器内的存储器，也可以是互联网上的存储介质。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统可用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，例如，通过所述系统对PET薄膜或者其它检测物上图案的均匀性进行检测。所述检测物包括PET薄膜但不限于PET薄膜，所述检测物还可为其它合成材料制成的打印介质。
还需要说明的是，本发明实施例中未详尽描述的技术细节，可参考上述实施例的具体描述。
本发明实施例，提供的一种机器视觉检测系统包括：运动平台、旋转编码器、控制电路、采像装置以及服务器。其中所述采像装置包括：图像传感器和转换电路。通过所述机器视觉检测系统检验对检测物(如PET薄膜)上图案的均匀性进行检测。通过所述图像传感器对检测物上的图案进行采样及生成线阵图像，通过所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像。为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像的方式缓存图像，以便获取所述图案的完整图像。并将所述图像发送至所述服务器进行处理、识别和检测，判定检测物上图案是否合格。从而获得检测物的整卷图案的图像信息，并实现对整卷的检测物上的图案大批量的实时检测。
实施例4：
本发明实施例为本发明提供的一种机器视觉检测方法的实施例。如图4为本发明实施例提供的一种机器视觉检测方法的流程示意图。通过所述机器视觉检测方法可以对检测物上的图案的均匀性进行检测。例如，通过所述机器视觉检测方法实现对“卷到卷”的PET薄膜上打印图案的均匀性进行检测，其中所述图案可以通过压电喷头将石墨烯墨水喷往所述PET薄膜上打印生成。
参照图4，所述方法包括：
401：旋转编码器将所述检测物运动的的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路。
其中，所述旋转编码器一端通过所述检测物(如PET薄膜)与所述运动平台连接，便于实时检测所述PET薄膜的运动速度，并将所述运动速度转换成相应的数字信号；另一端与所述控制电路连接，便于将所述数字信号发送至所述控制电路。
402：控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置。
其中，所述控制电路一端(如输入端)与所述旋转编码器通过信号线相连接，用于接收来自所述旋转编码器的输出信号，便于实时计算检测物(如PET薄膜)的运动速度；所述控制电路另一端(如输出端)与所述采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置，例如，控制所述采像装置采集图像的频率等。
403：采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像。
其中，所述采像装置在所述检测物的正上方，例如，所述采像装置在所述PET薄膜的正上方。当所述PET薄膜在所述运动平台上匀速运动时，所述采像装置获取所述PET薄膜上的图案的图像，并且，为了保证获取的图案是完整的整卷图案，在机器视觉检测过程中，通过缓存图像获取所述图案的完整图像。并将所述完整图像实时的发送给所述服务器，便于所述服务器识别和检测所述PET薄膜上的图案的均匀性。
404：服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
其中，所述服务器接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。即所述服务器内的专用的图像处理系统接收到所述图像，得到所述PET薄膜上图案的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取所述PET薄膜上图案的特征，进而根据判别所述PET薄膜上图案是否合格。若检测到所述图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到所述图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
在本发明实施例中，所述服务器可以是任何合适的，实现接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测功能的服务器。例如一般服务器、云服务器等。所述服务器用于接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、计算、识别和检测。所述服务器至少一个用于存储与图像检测相关的信息的存储介质，这些存储介质可以是服务器内的存储器，也可以是互联网上的存储介质。
本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，在不同实施例中，所述步骤401-404可以有不同的执行顺序，并且，在不矛盾的情况下，所述步骤401-404可交换执行顺序，甚至也可以同时执行。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统可用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，例如，通过所述系统对PET薄膜或者其它检测物上图案的均匀性进行检测。所述检测物包括PET薄膜但不限于PET薄膜，所述检测物还可为其它合成材料制成的打印介质。
还需要说明的是，本发明实施例中未详尽描述的技术细节，可参考上述实施例的具体描述。
本发明实施例，旋转编码器将所述检测物运动的的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路；控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置；采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。从而获得检测物的图案的完整图像信息，并实现对检测物上的图案大批量的实时检测。
实施例5：
本发明实施例为本发明提供的一种机器视觉检测方法的实施例。如图5为本发明实施例提供的一种机器视觉检测方法的流程示意图。通过所述机器视觉检测方法可以对检测物上的图案的均匀性进行检测。例如，通过所述机器视觉检测方法实现对“卷到卷”的PET薄膜上打印图案的均匀性进行检测，其中所述图案可以通过压电喷头将石墨烯墨水喷往所述PET薄膜上打印生成。
参照图5，所述方法包括：
501：旋转编码器将所述检测物运动的的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路。
502：控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置。
503：采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像。
其中，所述采像装置可以包括：相机和光源，通过所述相机采集图像；或者，所述采像装置可以包括：图像传感器和转换电路，所述图像传感器对所述检测物上的图案进行采样并生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像。
若所述采像装置包括：相机和光源，则所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像可以包括：在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述相机的视野边缘时，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述相机发送一个触发脉冲，所述相机采集到图案的SBC段的图像IBC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述相机的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述相机的视野边缘的时间。
若所述采像装置包括：图像传感器和转换电路，则所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像可以包括：所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。其中，所述组合为矩阵图像具体包括：
所述转换电路设置每帧矩阵图像的行数为N；
所述转换电路根据所述每帧图像的行数，在所述转换电路的内存缓冲区内申请一个图像队列；
所述转换电路通过所述图像传感器扫描所述图案，当第一帧图像I1的行数达到N行，将图像I1放入图像队列；
所述转换电路将第一帧图像I1的后M行数据复制到第二帧图像I2的前M行位置上，并将所述线阵图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第二帧图像I2中，当所述第二帧图像I2的行数达到N行时，将所述第二帧图像I2放入图像队列；所述转换电路循环执行，直到所述图像队列的元素达到预设的值P时，将该图像队列中图像全部上传到服务器处理和识别。然后清空该图像队列，重新开始新的扫描和缓存过程。也即所述转换电路可以将所述图像队列清空，并根据所述图像传感器重新扫描生成新的线阵图像，所述转换电路重新建立新的图像队列。
504：服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。
其中，所述服务器接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。即所述服务器内的专用的图像处理系统接收到所述图像，得到所述PET薄膜上图案的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取所述PET薄膜上图案的特征，进而根据判别所述PET薄膜上图案是否合格。若检测到所述图案存在一处或多处点阵位置上没有墨水，说明图案均匀性差，应将该图案判定为不合格；反之，若检测到所述图案的全部点阵位置上均有墨水，表明图案均匀性良好，对应的图案可以判定为合格。
在本发明实施例中，所述服务器可以是任何合适的，实现接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测功能的服务器。例如一般服务器、云服务器等。所述服务器用于接收来自所述采像装置发送的所述图像，并对所述图像进行处理、计算、识别和检测。所述服务器至少一个用于存储与图像检测相关的信息的存储介质，这些存储介质可以是服务器内的存储器，也可以是互联网上的存储介质。
本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，在不同实施例中，所述步骤501-504可以有不同的执行顺序，并且，在不矛盾的情况下，所述步骤501-504可交换执行顺序，甚至也可以同时执行。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种机器视觉检测系统可用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，例如，通过所述系统对PET薄膜或者其它检测物上图案的均匀性进行检测。所述检测物包括PET薄膜但不限于PET薄膜，所述检测物还可为其它合成材料制成的打印介质。
还需要说明的是，本发明实施例中未详尽描述的技术细节，可参考上述实施例的具体描述。
本发明实施例，旋转编码器将所述检测物运动的的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路；控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置；采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测。其中，所述采像装置可以包括：相机和光源；或者图像传感器和转换电路。并且可以通过所述控制电路使所述相机以更快的频率(1/t)抓拍图像的方式缓存图像；或者，通过所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像的方式缓存图像；从而获得检测物的图案的完整图像信息，并实现对检测物上的图案大批量的实时检测。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施例的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现所述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如所述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种机器视觉检测系统，用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，其特征在于，所述系统包括：
运动平台，用于放置所述检测物以及提供所述检测物运动所需平台；
旋转编码器，一端通过所述检测物与所述运动平台连接；另一端与控制电路连接，用于将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至所述控制电路；
控制电路，一端与所述旋转编码器连接；另一端与采像装置连接，用于发送脉冲信号至所述采像装置，控制所述采像装置；
采像装置，与所述控制电路连接，用于获取所述检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；以及，
服务器，用于接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测；
其中，所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像包括：
在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述采像装置的视野边缘时，所述控制电路向所述采像装置发送一个触发脉冲，所述采像装置采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述采像装置发送一个触发脉冲，所述采像装置采集到图案的SBC段的图像I BC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述采像装置的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述采像装置的视野边缘的时间；
其中，所述采像装置包括：图像传感器，用于对所述检测物上的图案进行采样及生成线阵图像；转换电路，与所述控制电路连接，用于将所述线阵图像组合为矩阵图像，所述线阵图像组合为矩阵图像包括：所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像具体包括：
所述转换电路设置每帧矩阵图像的行数为N；
所述转换电路根据所述每帧矩阵图像的行数，在所述转换电路的内存缓冲区内申请一个图像队列；
所述转换电路通过所述图像传感器扫描并获取到所述图案，当第一帧图像I1的行数达到N行，将图像I1放入图像队列；
所述转换电路将第一帧图像I1的后M行数据复制到第二帧图像I2的前M行位置上，并将所述图像传感器生成的所述线阵图像接着M+1行依次存储在所述第二帧图像I2中，当所述第二帧图像I2的行数达到N行时，将所述第二帧图像I2放入图像队列；所述转换电路循环执行，直到所述图像队列的元素达到预设的值P。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述转换电路将所述矩阵图像全部发送给所述服务器进行处理、识别和检测。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述转换电路将所述图像队列清空，并根据所述图像传感器重新扫描生成新的线阵图像，所述转换电路重新建立新的图像队列。
5.一种机器视觉检测方法，用于对检测物上的图案的均匀性进行检测，其特征在于，所述方法包括：
旋转编码器将所述检测物运动的速度转换成相应的数字信号，并将所述数字信号发送至控制电路；
控制电路发送脉冲信号至采像装置，控制所述采像装置；
采像装置获取检测物上的图案的图像，并将所述图像发送给服务器；其中，通过缓存图像，获取所述图案的完整图像；
服务器接收所述图像，并对所述图像进行处理、识别和检测；
其中，所述通过缓存图像，获取所述图案的完整图像包括：
在所述检测物运动的过程中，当所述检测物上的图案的其中一段SAB正对所述采像装置的视野边缘时，所述控制电路向所述采像装置发送一个触发脉冲，所述采像装置采集到这一段的图像IAB；经过t时间后，所述控制电路向所述采像装置发送一个触发脉冲，所述采像装置采集到图案的SBC段的图像IBC；其中，t<T，T为由所述检测物上的图案的SAB正对所述采像装置的视野边缘到所述检测物上的图案的SBC正对所述采像装置的视野边缘的时间；
其中，所述采像装置包括：图像传感器和转换电路，所述图像传感器对所述检测物上的图案进行采样并生成线阵图像，所述转换电路将所述线阵图像组合为矩阵图像，所述线阵图像组合为矩阵图像包括：所述转换电路的缓冲内相邻线阵图像的前一幅图像的后若干行通过内存复制的方式，重复在下一幅图像的前若干行位置上，组合为矩阵图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转换电路将所述矩阵图像全部发送给所述服务器进行处理、识别和检测。
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