CN110376206A - 一种烟花的引线视觉检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟花的引线视觉检测系统及检测方法，属于烟花生产技术领域，主要由计算机和成像单元组成，负责对烟花筒的检查部位取像，再通过以太网接口传输到计算机；计算机对所采集图像进行视觉识别的分析处理，并输出处理结果；有益效果在于，1、可远程观察检测识别情况。2、提供不良产品检测自动声光报警，3、以较低成本实现高效清晰地深筒取像。4、安装简单方便。5、实时显示不良品及其位置。6、每3秒即可完成一个烟花的工艺节拍检测。7、能24小时不间断作业。8、节能及降低人力及时间等生产成本。

Description

一种烟花的引线视觉检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及一种烟花的引线视觉检测系统及检测方法，属于烟花生产技术领域。

背景技术

目前，在烟花生产过程中，生产工艺主要是在外筒内放置发射药，再放置内筒。外筒比较高，内孔为深筒，因此要对每一个外筒的深筒进行成像，而传统的工业像机取像困难，所以使用传统的工业像机进行符合检测要求的取像成本很高。检测工艺重点包括三处，即。而目前对各工序质量对把控绝大部分采用最原始的人工检测方式，辅助使用手电筒，通过肉眼观察产品缺陷；也有使用视频监测技术，在大屏幕上人工观察的方式，其原则上都不能摆脱需要人工肉眼细致观察，生产安全质量与检验员的个人状态相关，容易漏检，容易出错，容易疲劳，而且检验员属于高危行业，高危岗位使用人员检测存在着很大的风险。因烟花生产属于高危类生产，有无人员伤亡也是重大安全事故的主要指标。现有技术中的引线孔有两个，从引线孔中可识别引线面积，当引线孔太小时，不足以点燃烟花筒内的火药，导致燃放失败，而当引线孔太大时，则烟花筒底部刚性结构脆弱，容易导致烟花弹从底部冲出，形成安全事故，造成财产损失，严重时还会导致人员伤亡。随着国家对烟花生产的管控越来越严，安全生产、烟花质量也提升到严控的高度。为了促进烟花行业制造水平的整体提质，本申请人针对现有技术的缺失与不足等技术难点，设计一种烟花引线视觉检测装置及检测方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对烟花产业的特殊性，提出一种烟花的引线视觉检测系统及检测方法，从而以机器视觉技术替代人工进行检测的方案。

本发明的技术方案在于，主要由计算机和成像单元组成，负责对烟花筒的检查部位取像，再通过以太网接口传输到计算机；计算机对所采集图像进行视觉识别的分析处理，并输出处理结果。

所述的计算机与220V交流电连接，成像单元通过电源适配器与220V交流电连接，电源适配器将电压转为24V；还包括与计算机连接的显示屏，计算机与显示屏相互传输信号，计算机给显示屏供电；计算机与成像单元通过以太网接口进行网络通信；成像单元还与传感器、报警器、运动控制器、流水线连接；成像单元接受传感器的信号，并输出信号至报警器、运动控制器、流水线。

运动控制器进行成像单元相对产品的位置控制，或者产品相对成像单元的位置控制。

所述的成像单元主要包括固定在铝基板支架上的矩阵相机和光源。

所述的光源为前置透光镜的LED灯珠，单个相机的周围均布数量相同的LED灯珠。前置透光镜是一种聚光镜片，将漫反射的光线以合适的角度投射到烟花筒底部，能使得烟花筒内的采光充足。

所述的LED灯珠两个为一组分别设置在矩阵相机的上下或左右。

成像单元还集成了LED控制电路，通过软件调节LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度。

本发明包括基于视觉检测系统的引线检测方法：

步骤1、引线孔穿设引线工序后，提取分离阀值C；分离阈值C用于从图像中分割出待检测的物体，像素点的值大于等于分离阈值C时，像素值转换成白色，否则转换成黑色。这样经过转换后，图像转换成了黑白图像，白色部分为分离出来的等检测物体。

步骤2、检测过程中用阀值C对检测图片进行分割，计算引线面积S，将其与设定值Z进行比较，以Zmin—Zmax为分割合适区域判据，如果S在Zmin—Zmax之间则合格，如果S大于Zmax以及S小于Zmin则不合格，从而确定引线孔是否有引线。

本发明的有益效果在于，1、可远程观察检测识别情况，第一现场不需要人在场。2、可无人观察识别情况检测，提供不良产品检测自动声光报警，3、自主设计光源及矩阵相机取像，以较低成本实现高效清晰地深筒取像，解决了行业内的深筒检测技术难点。4、相机光源一体涉及，安装简单方便。5、实时显示不良品及其位置，便于补救与剔除。6、每3秒即可完成一个烟花的工艺节拍检测。7、能24小时不间断作业。8、提高安全生产效率，提高产品合格率，节能及降低人力及时间等生产成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为运动控制器示意图。

图3为成像单元结构示意图。

图4为为烟花筒内部示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至4对本发明的优选实施例作进一步说明，本发明主要由计算机1和成像单元2组成，负责对烟花筒100的检查部位——引线200进行取像，再通过以太网接口传输到计算机1；计算机1对所采集图像进行视觉识别的分析处理，并输出处理结果。

所述的计算机1与220V交流电连接，成像单元2通过电源适配器3与220V交流电连接，电源适配器3将电压转为24V；还包括与计算机1连接的显示屏4，计算机1与显示屏4相互传输信号，计算机1给显示屏4供电；计算机1与成像单元2通过以太网接口进行网络通信；成像单元2还与传感器5、报警器6、运动控制器7、流水线8连接；成像单元2接受传感器5的信号，并输出信号至报警器6、运动控制器7、流水线8。

运动控制器7进行成像单元2相对烟花筒100的位置控制，如图2所示，运动控制器7控制成像单元2沿流水线8移动，对烟花筒100的引线200进行成像处理。

所述的成像单元2主要包括固定在铝基板支架21上的矩阵相机22和光源23。

所述的光源23为前置透光镜的LED灯珠，单个相机的周围均布数量相同的LED灯珠。前置透光镜是一种聚光镜片，将漫反射的光线以合适的角度投射到烟花筒底部，能使得烟花筒内的采光充足。

所述的LED灯珠两个为一组分别设置在矩阵相机22的上下或左右。

成像单元2还集成了LED控制电路，通过软件调节LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度。

本发明包括基于视觉检测系统的引线检测方法：

步骤1、引线孔穿设引线200工序后，提取分离阀值C；分离阈值C用于从图像中分割出待检测的物体，像素点的值大于等于分离阈值C时，像素值转换成白色，否则转换成黑色。这样经过转换后，图像转换成了黑白图像，白色部分为分离出来的等检测物体。

步骤2、检测过程中用阀值C对检测图片进行分割，计算引线面积S，将其与设定值Z进行比较，以Zmin—Zmax为分割合适区域判据，如果S在Zmin—Zmax之间则合格，如果S大于Zmax以及S小于Zmin则不合格，从而确定引线孔是否有引线。

Claims (8)

1.一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：主要由计算机和成像单元组成，成像单元负责对花炮筒的检查部位取像，再通过以太网接口传输到计算机；计算机对所采集图像进行视觉识别的分析处理，并输出处理结果。

2.根据权利要求1所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：

所述的计算机与220V交流电连接，成像单元通过电源适配器与220V交流电连接；还包括与计算机连接的显示屏，计算机与成像单元通过以太网接口进行网络通信；成像单元还与传感器、报警器、运动控制器、流水线连接；成像单元接受传感器的信号，并输出信号至报警器、运动控制器、流水线。

3.根据权利要求1所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：

运动控制器进行成像单元相对产品的位置控制，或者产品相对成像单元的位置控制。

4.根据权利要求1所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：

所述的成像单元主要包括固定在铝基板支架上的矩阵相机和光源。

5.根据权利要求4所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：所述的光源为前置透光镜的LED灯珠，单个相机的周围均布数量相同的LED灯珠；

前置透光镜是一种聚光镜片，将漫反射的光线以合适的角度投射到烟花筒底部，能使得烟花筒内的采光充足。

6.根据权利要求5所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：

所述的LED灯珠两个为一组分别设置在矩阵相机的上下或左右，形成无影灯效果。

7.根据权利要求5所述的一种烟花的引线视觉检测系统，其特征是：成像单元还集成了LED控制电路，通过软件调节LED控制电路中LED灯珠的拍照取样亮度。

8.基于一种烟花的引线视觉检测系统的检测方法，其特征是，

包括视觉引线检测方法：

步骤1、引线孔穿设引线工序后，提取分离阀值C；分离阈值C用于从图像中分割出待检测的物体，像素点的值大于等于分离阈值C时，像素值转换成白色，否则转换成黑色；这样经过转换后，图像转换成了黑白图像，白色部分为分离出来的等检测物体；

步骤2、检测过程中用阀值C对检测图片进行分割，计算引线面积S，将其与设定值Z进行比较，以Zmin—Zmax为分割合适区域判据，如果S在Zmin—Zmax之间则合格，如果S大于Zmax以及S小于Zmin则不合格，从而确定引线孔是否有引线。