CN108204991A - 一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，该检测装置包括检测台和检测系统，所述检测台包括用于装夹待检测玻璃的工作台、支承在所述工作台上的支柱、在所述立柱上方的安装板、设在工作台上的运动机构和CCD相机；所述检测系统包括图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机；所述的图像采集模块包括图像采集卡和所述的CCD相机；所述的运动控制模块包括运动控制卡。本发明采用基于机器视觉的检测方案，通过对玻璃表面缺陷区域进行视觉检测分析，以实现高精度的质量检测作业，很好地迎合玻璃生产中对表面检测精度的高要求。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉装置，具体涉及一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置。
背景技术
传统的玻璃表面检测主要采用人工检测的方法。人工检测不仅工作量大，而且易受检测人员主观因素的影响，容易对玻璃表面缺陷造成漏检，尤其是变形较小、畸变不大的夹杂缺陷漏检，极大降低了玻璃的表面质量，从而不能够保证检测的效率与精度。目前，玻璃缺陷检测系统主要是利用激光检测和摩尔干涉原理的方法。激光检测易受到外界干扰，影响检测精度。摩尔干涉原理由于光栅内的莫尔条纹比较细，为保证莫尔条纹有很强的对比度，便于计算机进行分析处理，就必须要求光栅有很高的明暗对比度，通过复杂计算机图形处理技术对干涉图形进行处理，占用大量的检测时间，检测周期非常缓慢而在实际检验中并无实用效果。
近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这一问题。机器视觉主要是采用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。
专利“基于WIFI网络的玻璃缺陷检测平台”[CN105243656A]提出搭建玻璃检测流水线和玻璃特征提取设备的结构，将检测结果通过WIFI网络传送到远端，其检测装置使用红外线检测器检测玻璃的红外折射特性，并以此判断玻璃类型；使用高清摄像头拍摄玻璃图片，使用边缘检测算法实现缺陷检测。
专利“基于相位图像处理的玻璃缺陷检测方法”[CN103344651A]通过光栅获取待检测玻璃表面光强呈现余弦分布的云纹图像，高速线阵摄像机采集玻璃表面的云纹图像，通过缺陷检测软件对云纹图像进行处理；该发明使用待检测玻璃的云纹相位与参考云纹相位之差是否为零来判断玻璃缺陷的存在，对光线环境要求极高，不适用于外部光线变化频繁的生产环境。
专利“平面玻璃表面缺陷自动检测系统和检测方法”[CN104568977A]提出使用光源装置对玻璃进行光照补偿，然后使用摄像装置对补偿后的玻璃进行图像采集，最后使用计算机对图像进行分析处理，选取出有缺陷的玻璃。该方案并没有使用运动控制对摄像装置进行控制，也没有考虑到玻璃运行过程中的运动补偿，不适用于高速的玻璃检测过程。
专利“一种玻璃表面缺陷增强装置及其检测方法”[CN104897693A]提出使用明场线光源和暗场线光源交替成像，再由智能统计系统分析其图像的表面缺陷，该方法主要用于解决传统线扫描成像系统无法检测垂直于扫描线的刮痕这一问题。
上述的图像采集过程均是假定在拍摄过程中，玻璃是静止不动的。而在实际生产中，由于玻璃是装载在运动带上，而机器运动并非完全的理想化，尤其是一些像玻璃表面缺陷检测这种对精度要求比较高的工艺，其拍摄过程往往会出现不可接受的误差，需要在检测算法精度方面进行进一步的细化。其次，上述发明均没有考虑图像采集过程的自动控制方案，然而实际生产中，图像采集模块必须由运动控制模块加以控制，方可实现玻璃表面缺陷的自动检测。最后，上述公开文献均没有提出一种可行的玻璃表面缺陷检测装置结构。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，尤其解决现有的玻璃表面检测技术的图像采集过程没有运动控制，且检测精度不高的问题。提供一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，该检测装置通过运动控制来实现图像的自动采集，保证了采集过程的自动完成，使得检测结果更加智能。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，其特征在于，该检测装置包括检测台和检测系统，其中：
所述检测台包括用于装夹待检测玻璃的工作台、支承在所述工作台上的支柱、在所述立柱上方的安装板、设在工作台上的运动机构、设在工作台底部的LED光源和CCD相机，其中，所述的运动机构由分别支撑在工作台两侧的两个同步带、与同步带相连的驱动电机组成；所述的CCD相机悬吊于所述的安装板上，且CCD相机镜面朝所述工作台的台面；
所述检测系统包括图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机，其中：
所述的图像采集模块包括图像采集卡和所述的CCD相机，其中，所述图像采集卡控制CCD相机采集装夹在工作台上的待检测玻璃的图像，并将所采集到的图像上传至上位计算机；
所述的运动控制模块包括运动控制卡，该运动控制卡收到上位计算机的指令后，控制所述的驱动装置驱动工作台上的同步带运动；
所述的上位计算机不断地扫描与所述运动控制卡连接的端口，当检测到所述的工作台有玻璃经过时，向图像采集卡发送采集待检测玻璃图像的指令；然后，所述的上位计算机对采集到的图像进行处理和识别，并算出待检测玻璃的表面缺陷及相关参数。
本发明的一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，所述的驱动装置包括驱动电机和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机与所述的运动控制卡连接，该驱动电机主轴与同步带传动机构中的主动带轮连接。
进一步地，所述工作台的一侧设有立柱，立柱上方设有安装板；所述CCD相机设置于安装板上。
进一步地，所述CCD相机与工作台之间设有检测模块，该检测模块包括设在CCD相机上的红外线感应装置和设在工作台上的红外线发射装置，所述红外线发射装置和红外感应装置通过RS485串口与运动控制卡相连接。
附图说明
图1是本发明的面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置的一个具体实施例的结构示意图。
图2是本发明的一个具体实施例的检测系统的结构框图。
图3为本发明的一个具体实施方式中运动控制模块的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行更加详细与完整的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
参见图1，本发明的面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置由检测台和检测系统构成，其中：
所述检测台包括用于装夹待检测玻璃的工作台10、支承在所述工作台上的支柱7、在所述立柱上方的安装板8、设在工作台上的运动机构和设在工作台底部的LED光源13、CCD相机9，其中，所述的运动机构由在工作台两侧的同步带传动机构、与同步带相连的驱动电机4组成；所述的CCD相机9悬吊于所述的安装板8上，且CCD相机镜面朝所述工作台10的台面；
参见图2，所述检测系统包括图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机1，其中：
所述的图像采集模块包括图像采集卡2和所述的CCD相机9，其中，所述图像采集卡2控制CCD相机9采集装夹在工作台10上的待检测玻璃的图像，并将经过设在工作台底部的LED光源13所采集到的图像上传至上位计算机1。工作时，在图像采集卡2上预设好曝光时间，扫描过程中将CCD相机9产生的数据进行采集，扫描完成后将图像传输到上位计算机1进行图像处理。
参见图3，所述的运动控制模块包括运动控制卡3、红外线发射装置5和红外感应装置11，该运动控制卡3收到上位计算机1的指令后控制所述的驱动装置驱动电机4进行运动。
参见图1，所述的上位计算机1不断地扫描与所述运动控制卡3连接的端口，当玻璃经过红外线发射装置5时，安装在CCD相机9旁的红外感应装置11发射信号至运动控制卡3，运动控制卡3发送信号至上位计算机1，上位计算机1向图像采集卡2发送采集待检测玻璃图像的指令。
参见图1，所述的驱动装置包括驱动电机4和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机4与所述的运动控制卡3连接，该驱动电机4主轴与同步带传动机构中的主动带轮6连接；所述驱动电机4采用步进电机。上述驱动装置中，由驱动电机4驱动同步带传动机构运动，同步带12带动装夹在工作台10上的待检测玻璃在直线方向上运动，使得CCD相机9能够实现图像采集。
Claims (4)
1.一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，其特征在于，该检测装置包括检测台和检测系统，其中：
所述检测台包括用于装夹待检测玻璃的工作台、支承在所述工作台上的支柱、在所述立柱上方的安装板、设在工作台上的运动机构、设在工作台底部的LED光源和CCD相机，其中，所述的运动机构由分别支撑在工作台两侧的两个同步带、与同步带相连的驱动电机组成；所述的CCD相机悬吊于所述的安装板上，且CCD相机镜面朝所述工作台的台面；
所述检测系统包括图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机，其中：
所述的图像采集模块包括图像采集卡和所述的CCD相机，其中，所述图像采集卡控制CCD相机采集装夹在工作台上的待检测玻璃的图像，并将所采集到的图像上传至上位计算机；
所述的运动控制模块包括运动控制卡，该运动控制卡收到上位计算机的指令后，控制所述的驱动装置驱动工作台上的同步带运动；
所述的上位计算机不断地扫描与所述运动控制卡连接的端口，当检测到所述的工作台有玻璃经过时，向图像采集卡发送采集待检测玻璃图像的指令；然后，所述的上位计算机对采集到的图像进行处理和识别，并算出待检测玻璃的表面缺陷及相关参数。
2.根据权利要求1所述的面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，其特征在于，所述的驱动装置包括驱动电机和同步带传动机构，其中，所述的驱动电机与所述的运动控制卡连接，该驱动电机主轴与同步带传动机构中的主动带轮连接。
3.根据权利要求2所述的面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，其特征在于，所述工作台的一侧设有立柱，立柱上方设有安装板；所述CCD相机设置于安装板上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置，其特征在于，所述CCD相机与工作台之间设有检测模块，该检测模块包括设在CCD相机上的红外线感应装置和设在工作台上的红外线发射装置，所述红外线发射装置和红外感应装置通过RS485串口与运动控制卡相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611231373.5A CN108204991A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201611231373.5A CN108204991A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN108204991A true CN108204991A (zh) | 2018-06-26 |
Family
ID=62603650
Family Applications (1)
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| CN201611231373.5A Pending CN108204991A (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种面向玻璃表面缺陷的视觉检测装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN108204991A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108716935A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-10-30 | 陈富威 | 汽车挡风玻璃检测设备 |
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2016
- 2016-12-19 CN CN201611231373.5A patent/CN108204991A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20180626 |