CN107607539A - 一种连杆胀断面质量视觉检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连杆胀断面质量视觉检测装置，包括设置于连杆胀断面竖直上方的第一相机以及水平设置且拍摄方向垂直于连杆胀断面的第二相机，所述第一相机以及第二相机分别与计算机处理器电连接，本发明还公开一种使用连杆胀断面质量视觉检测装置的检测方法。相对于现有技术，本发明技术方案具有结构简单、成本较低，运用高效且可靠性好等优点。

Description

一种连杆胀断面质量视觉检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及产品表面缺陷视觉检测技术领域，特别涉及一种连杆胀断面质量视觉检测装置和检测方法。

背景技术

机械视觉是指使得机器具有视觉感知功能，以应用为研究背景的专用视觉系统，机械视觉可提供对执行某一特定任务相关的景物描述。机器视觉可以通过视觉传感器获知环境二维图像，并且通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人具有能够识别物体并且得到物体的数据信息，最后输出机械操作指令。现今，机械视觉技术已经能够解决工业上自动化识别的问题。

连杆裂解加工技术中，裂解槽加工是裂解技术的第一道工序，对后续工序的加工质量具有重要影响，现有技术中检测连杆裂解后断面，经常需要工人通过手工测量和目测以判断连杆胀断面是否合格。

在生产流水线中利用人工进行测量的方法评估连杆胀断面质量，容易出现错误判断情况，因此设计出自动化识别的检测装置以及检测方法对于解决连杆胀断面的检测具有十分重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构简单、成本较低，运用高效且可靠的连杆胀断面质量视觉检测装置，本发明还提出一种使用连杆胀断面质量视觉检测装置的检测方法，旨在减少人为操作而导致的操作失误问题和提高连杆胀裂面表面质量检测和工作效率。

为实现上述目的，本发明提出一种连杆胀断面质量视觉检测装置，包括设置于连杆胀断面竖直上方的第一相机以及水平设置且拍摄方向垂直于连杆胀断面的第二相机，所述第一相机以及第二相机分别与计算机处理器电连接。

优选地，所述第一相机拍摄下方设置有第一放大镜头，所述第二相机拍摄前方设置有第二放大镜头。

优选地，所述第一放大镜头下方设置有第一光源照射于连杆体或连杆头顶面，所述第二放大镜头前方设置有第二光源照射于连杆胀断面。

优选地，所述第一光源和所述第二光源分别与光源控制器电连接。

优选地，所述第一相机、所述第二相机、所述第一光源、所述第二光源分别与支撑架固定相连。

优选地，所述第一相机拍摄连杆胀断面的偏移角，所述第二相机拍摄连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积。

本发明还提出一种使用所述连杆胀断面质量视觉检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1)所述光源控制器控制所述第一光源和所述第二光源向连杆体或连杆头照明；

2)所述计算机处理器控制所述第一相机拍摄连杆胀断面的偏移角，所述第二相机拍摄连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积，所述第一相机和所述第二相机将拍摄的图像数据发送至所述计算机处理器处理；

3)所述计算机处理器分析连杆胀断面的偏移角、掉渣面积以及崩边面积是否符合要求，若符合规定，则判定为合格；若不符合规定，则判定为不合格。

本发明技术方案通过通过第一相机检测连杆胀断面的偏移角以及通过第二相机检测连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积，因此采用机械视觉检测裂解后的连杆毛坯断面缺陷，以实时反映连杆裂解后的情况，可避免人为操作导致的操作失误问题且提高连杆生产效率。

同时，本发明技术方案的连杆胀断面质量视觉检测装置包括工业相机、放大镜头、光源以及光源控制器，因此整套的连杆胀断面质量视觉检测装置具有结构简单、成本较低，运用高效且可靠性好等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明连杆胀断面质量视觉检测装置的结构示意图；

图2为本发明连杆胀断面的掉渣面积与崩边面积识别示意图；

图3为本发明连杆胀断面的偏移角识别示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	工作平台	7	支撑架
2	连杆体	8	计算机处理器
				3	第一光源	9	第二相机
4	第一放大镜头	10	第二放大镜头
				5	第一相机	11	第二光源
6	光源控制器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种连杆胀断面质量视觉检测装置。

请参见图1，在本发明实施例的连杆胀断面质量视觉检测装置包括设置于连杆体2的连杆胀断面竖直上方的第一相机5以及水平设置且垂直于连杆体2的连杆胀断面的第二相机9，第一相机5以及第二相机9分别与计算机处理器8电连接。

本发明实施例中，第一相机5拍摄下方设置有第一放大镜头4，第二相机9拍摄前方设置有第二放大镜头10。

本发明实施例中，第一放大镜头4下方设置有第一光源3照射于连杆体2顶面，第二放大镜头10前方设置有第二光源11照射于连杆体2的连杆胀断面。优选地，本发明实施例的第一光源3以及第二光源11分别与光源控制器6电连接。本实施例的第一相机5、第二相机9、第一光源3以及第二光源11分别与支撑架7固定相连。

请参见图2和图3，本发明实施例中，第一相机5拍摄连杆体2的连杆胀断面的偏移角，第二相机9拍摄连杆体2的连杆胀断面的掉渣面积以及崩边面积。

请参见图1至图3，本发明实施例还提出一种使用上述连杆胀断面质量视觉检测装置的检测方法，包括以下步骤：

1)光源控制器6控制第一光源3和第二光源11向连杆头2表面进行照明；

2)计算机处理器8控制第一相机5拍摄连杆体2的连杆胀断面的偏移角，第二相机9拍摄连杆体2的连杆胀断面正面的掉渣面积和崩边面积，第一相机5和第二相机9将拍摄的图像数据发送至计算机处理器8处理；

3)计算机处理器8分析连杆体2的连杆胀断面的偏移角、连杆胀断面的掉渣面积以及崩边面积是否符合要求，若符合规定，则判定为合格；若不符合规定，则判定为不合格。

请参见图1至图3，以下对连杆胀断面质量视觉检测装置的工作原理进行描述：

将已经胀断后的连杆体2(或胀断后的连杆帽)放置于工作平台1之上，并且使得连杆体2的连杆胀断面朝向于第二相机9，并且使连杆胀断面与第二相机9的拍摄方向垂直。然后标定视觉系统，使得实际尺寸和视觉测试尺寸之间建立关系，把拍摄到的图像与实际样件之间调整并建立联系，从而完成后续待测值计算。

通过调节光源控制器6调整第一光源3以及第二光源11角度和亮度，使得第一光源3和第二光源11照射于连杆体(或连杆帽)表面。调整第一放大镜头4和第一相机5之间的距离以及第二放大镜头10和第二相机9之间距离，使得第一相机5以及第二相机9能够通过放大镜头拍摄到清晰的图像。

第一相机5向下拍摄到连杆头2的连杆胀断面俯视图图像，而第二相机9水平拍摄到连杆胀断面的正视图图像，第一相机5和第二相机9分别将采集到的图像信息发送至计算机处理器8进行分析处理，计算机处理器8处理后得到第一相机5采集到的图像对应连杆胀断面偏移角，同时得到第二相机9采集到的图像对应连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积。

请参见图3，具体地，为了检测实际连杆胀断面与理想连杆胀断面是否存在偏差差异现象时，通过对视觉系统进行标定，使得实际尺寸和视觉测试尺寸之间建立关系，经过第一光源3向下发出光线并且第一放大镜头4对第一相机5进行调焦，拍摄到的图像通过图像采集卡发送至计算机处理器8进行算法换算，其中计算机处理器8首先通过高斯滤波、梯度二值化等预处理方式对图像信息预先处理，然后对图像进行阈值分析和提取目标区域，以得到边缘曲线，根据边缘曲线拟合出拟合直线，再将拟合直线与水平直线相交以得出偏移角，从而完成偏移角提取，即得到第一偏移角和第二偏移角数值，再将第一偏移角和第二偏移角与规定值进行对比，最终系统输出偏移角的识别结果。

请参见图2，具体地，为了检测连杆胀断面是否存在掉渣和崩边现象，通过对视觉系统进行标定，使得实际尺寸和视觉测试尺寸之间建立关系，经过第二光源11向前发出光线并且第二放大镜头10对第二相机9进行调焦，拍摄到的图像通过图像采集卡发送至计算机处理器8进行算法换算，其中计算机处理器8首先通过高斯滤波、梯度二值化等预处理方式对图像信息进行预先处理，然后对图像进行阈值分析，提取目标区域，得到每个掉渣像素面积和崩边像素面积。由于标定建立的联系，可换算成实际估计的掉渣面积和崩边面积，从而完成缺陷面积提取。再通过计算机处理器8的程序算法处理换算，得到所有独立的掉渣面积和崩边面积数值，每一个面积数值与对应规定范围进行比较，最终系统输出识别结果。

最后通过分析对比偏移角、掉渣面积以及崩边面积是否符合参数标准要求，若上述的各个参数与标准要求相符合，则将该连杆胀断面视为合格。若上述多个参数中其中一个参数不符合标准要求，则将该连杆胀断面视为不合格。当被检测连杆胀断面的检测结果为合格或者不合格，都最终输出识别结果。

本发明实施例的连杆胀断面质量视觉检测装置和检测方法通过第一相机5检测连杆胀断面的偏移角以及通过第二相机9检测连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积，因此采用机械视觉检测裂解后的连杆胀断面缺陷，以实时反映连杆裂解后情况，可减少人为操作而导致操作失误问题和提高连杆生产效率。

同时，本发明实施例的连杆胀断面质量视觉检测装置包括工业相机、放大镜头、光源以及光源控制器，因此整套的连杆胀断面质量视觉检测装置具有结构简单、成本较低，运用高效且可靠性较好等优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，包括设置于连杆胀断面竖直上方的第一相机以及水平设置且拍摄方向垂直于连杆胀断面的第二相机，所述第一相机以及第二相机分别与计算机处理器电连接。

2.如权利要求1所述的连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，所述第一相机拍摄下方设置有第一放大镜头，所述第二相机拍摄前方设置有第二放大镜头。

3.如权利要求2所述的连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，所述第一放大镜头下方设置有第一光源照射于连杆体或连杆头顶面，所述第二放大镜头前方设置有第二光源照射于连杆胀断面。

4.如权利要求3所述的连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源分别与光源控制器电连接。

5.如权利要求4所述的连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，所述第一相机、所述第二相机、所述第一光源、所述第二光源分别与支撑架固定相连。

6.如权利要求1所述的连杆胀断面质量视觉检测装置，其特征在于，所述第一相机拍摄连杆胀断面的偏移角，所述第二相机拍摄连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积。

7.一种使用如权利要求1至6任一所述连杆胀断面质量视觉检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)所述光源控制器控制所述第一光源和所述第二光源向连杆体或连杆头照明；

2)所述计算机处理器控制所述第一相机拍摄连杆胀断面的偏移角，所述第二相机拍摄连杆胀断面的掉渣面积和崩边面积，所述第一相机和所述第二相机将拍摄的图像数据发送至所述计算机处理器处理；

3)所述计算机处理器分析连杆胀断面的偏移角、掉渣面积以及崩边面积是否符合要求，若符合规定，则判定为合格；若不符合规定，则判定为不合格。