CN110721930B - 一种针筒检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针筒检测方法及装置，包括以下步骤：采集所述针筒的图像，并将所述图像显示在显示器上，所述图像包括俯视图、侧视图；将所述图像进行二值化操作，并设置二值化阈值，生成二值化图像；在所述二值化图像上绘制校正物像比的线段，并接收所述线段对应的实际距离，调整所述二值化图像的比例；在所述二值化图像上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数；当所述检测框架符合一定条件时，判断所述二值化图像不合格，生成所述二值化图像对应的所述针筒不合格信号；发送所述不合格信号。本发明检测方便准确，只需人为设置合适的参数，入料、拍摄、分析检测、剔除、出料均不需人为干预，检测快速便捷，提高效率，提高检测准确率。

Description

一种针筒检测方法及装置

技术领域

本发明涉及视觉检测，具体是一种针筒检测方法及装置。

背景技术

一次性针筒在目前的医疗领域比较常见，但是在生产一次性针筒之后，如何检测针筒内部的必要部件是否存在、是否处于正确位置，以及是否有异物出现，目前检测一般是人工检测，检测人员手持针筒一只一只的检查其内是否包含必要的部件、各个必要部件是否处在正确位置，例如有没有胶塞、有没有针套、有没有一次性钢片等，还要查看有没有异物的出现，例如毛发、杂质等，但是人为检测的方法一是效率低，而是检测不完全，有些杂质肉眼看不清，但是会影响针筒的使用，造成不合格品较多，检测较慢。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种针筒检测方法及装置，本发明检测方便准确，只需人为设置合适的参数，入料、拍摄、分析检测、剔除、出料均不需人为干预，检测快速便捷，提高效率，提高检测准确率。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种针筒检测方法，包括以下步骤：

采集针筒的图像，并将图像显示在显示器上，图像包括俯视图、侧视图，其中，俯视图和侧视图均是由CCD相机采集得到的；

将图像进行二值化操作，并设置二值化阈值，生成二值化图像，其中，二值化图像包括二值化俯视图和二值化侧视图；

在二值化图像上绘制校正物像比的线段，并接收线段对应的实际距离，调整二值化图像的比例；

在二值化图像上绘制检测框架，设置检测框架的参数；

当检测框架符合一定条件时，判断二值化图像不合格，生成二值化图像对应的针筒不合格信号；

发送不合格信号，其中，不合格信号用于控制气缸将不合格品推出。

进一步地，在二值化图像上绘制检测框架，设置检测框架的参数具体包括以下步骤：

在二值化俯视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数；

在二值化侧视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数。

进一步地，在二值化俯视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数具体包括以下步骤：

绘制二值化俯视图的顶部定位框架，并设置顶部定位框架的参数，其中，顶部定位框架包括一号顶部定位框架和二号顶部定位框架，二号顶部定位框架跟随一号顶部定位框架移动，一号顶部定位框架抓取针筒上边缘，二号顶部定位框架抓取针筒侧边缘；

在二值化俯视图上绘制缺胶检测框架，并设置缺胶检测框架的参数；

在二值化俯视图上绘制三个脏污检测圆形框架，并设置脏污检测圆形框架的参数。

进一步地，在二值化侧视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数具体包括以下步骤：

绘制二值化侧视图的侧面定位框架，并设置侧面定位框架的参数，其中，侧面定位框架包括一号侧面定位框架和二号侧面定位框架，一号侧面定位框架跟随二号侧面定位框架移动，一号侧面定位框架抓取针筒胶塞上侧的白色，二号侧面定位框架抓取胶塞侧边的黑色；

在二值化侧视图上绘制针筒针尖的边缘检测框架，并设置边缘检测框架的参数；

在二值化侧视图上绘制针筒钢片和胶塞的面积检测框架，设置面积检测框架的参数，其中，面积检测框架包括：框选钢片原位置的一号面积框架、框选钢片下落位置的二号面积框架、框选胶塞位置的三号面积框架；

在二值化侧视图上绘制针筒钢片的有无检测框架，并设置有无检测框架的参数。

进一步地，当检测框架符合一定条件时，判断二值化图像不合格，生成二值化图像对应的针筒不合格信号具体包括以下步骤：

当缺胶检测框架的二值化阴影面积低于下限时，判断二值化俯视图不合格，生成二值化俯视图对应的针筒不合格信号；

当脏污检测圆形框架的二值化阴影面积超出设定的上限值时，判断二值化俯视图不合格，生成二值化俯视图对应的针筒不合格信号；

当边缘检测框架根据比例尺折算距离超出上下限设定值时时，判断二值化侧视图不合格，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；

当一号面积框架内有效点面积超出设定的二值化上下限值时，判断钢片与字符重合，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；其中，字符面积是指针筒外壁字符的有效点面积；

当二号面积框架内有效点面积大于第一预设值时，判断钢片下滑到二号面积框架位置，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；

当三号面积框架内有效点面积小于第三预设值时，判断没有胶塞，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；

当有无检测框架内有效点数量小于第四预设值时，判断缺少钢片，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号。

一种针筒检测装置，包括承载架、电气柜，电气柜内设有工控机，承载架上固定有底板，底板上固定有旋转机构，旋转机构的一侧连接有入料机构、另一侧设有不合格出料机构和合格出料机构，底板上还固定有视觉拍摄机构和视觉检测机构；

旋转机构包括转盘，转盘的圆周边缘处开有若干个均布的料槽，转盘外周设有第一限位圈和第二限位圈，第二限位圈的内侧设有导向圈，导向圈与料槽之间容纳针筒；第一限位圈和第二限位圈均通过挡圈和挡圈支撑轴固定在底板上；

不合格出料机构包括支架，支架上安装有气缸，气缸的输出端连接有推板；第一限位圈和第二限位圈之间设有不合格出料导流板，不合格出料导流板入口与推板相对设置；第一限位圈和第一限位圈的底侧面均转动设有出料挡片和扭簧，出料挡片转动时挤压扭簧；

视觉检测机构包括显示器和触摸屏，显示器和触摸屏均与工控机电连。

进一步地，旋转机构还包括旋转电机，旋转电机带动转盘旋转，旋转电机的下端穿过底板置于承载架内；转盘上固定有加固板。

进一步地，入料机构包括第一导流板、第二导流板，第一导流板连接至出料机，第二导流板的端部与第二限位圈端部连接，第二导流板的导流板出口与料槽对应设置；导流板出口上方固定有第一传感器，第二导流板上固定有第二传感器。

进一步地，视觉拍摄机构包括第一相机、第二相机、第三相机，第一相机位于导向圈上方拍摄针筒的俯视图，第二相机和第三相机分别位于转盘的下方拍摄针筒的侧视图；第一相机、第二相机、第三相机均与工控机电连。

进一步地，视觉拍摄机构还包括第一支柱，第一相机安装于第一支柱的顶部；第一支柱上还安装有横柱，横柱的两端分别固定有第一内光源和第一外光源；转盘下方还固定有第二光源和第三光源。

综上所述，本发明取得了以下技术效果：

本发明利用三个CCD相机拍摄针筒的俯视图和侧视图，工控机内置分析检测软件，接收采集到的三张图像，并将图像进行二值化操作和校正，在需要检测的位置绘制检测框架，根据框架内二值化结果计算有效点的面积或者数量，从而判断该框架内的部件是否合格或者该框架内是否有异物，当检测到任何一个框架有不合格时，工控机就会发出不合格信号，控制气缸将不合格品推出。

本发明检测方便准确，只需人为设置合适的参数，入料、拍摄、分析检测、剔除、出料均不需人为干预，检测快速便捷，提高效率，提高检测准确率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的检测方法流程图；

图2是步骤T10中的流程图；

图3是定位俯视图框架示例；请提供蓝色标志图的原图

图4是缺胶检测框架示例；

图5是脏污检测圆形框架示例；

图6是二值化俯视图中框架总图示例；

图7是步骤T20中的流程图；

图8是定位侧视图框架示例；

图9是边缘检测框架示例；

图10是面积检测框架示例；

图11是钢片有无检测框架示例；

图12是二值化侧视图中框架总图示例；

图13是本发明实施例提供的检测系统示意图；

图14是本发明实施例提供的检测装置示意图；

图15是图14中局部示意图；

图16是图15中A部分示意图；

图17是图15的俯视图；

图中，1、承载架，101、底板，2、旋转机构，201、旋转电机，202、转盘，203、料槽，204、加固板，205、第一限位圈，206、导向圈，207、第二限位圈，208、挡圈，209、挡圈支撑轴，3、入料机构，301、第一导流板，302、第二导流板，303、导流板出口，304、传感器支架，305、横架，306、第一传感器，307、第二传感器，4、不合格出料机构，401、支架，402、不合格出料导流板，403气缸、，404、推板，405、出料挡片，406、扭簧，407、转轴，5、合格出料机构，501、合格出料导流板，502、合格出料支架，6、视觉拍摄机构，601、第一相机，602、第二相机，603、第三相机，604、第一支柱，605、第二支柱，606、第三支柱，607、第一内光源，608、第一外光源，609、横柱，610、第二光源，611、第三光源，7、电气柜，8、觉检测机构，801、竖杆，802、显示器，803、触摸屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种针筒检测方法，用于检测一次性针筒内部部件是否齐全、是否有错位、是否有异物、针尖是否歪斜等等，并将检测结果以合格或者不合格的信号发出，将结果显示在显示屏上，然后控制不合格气缸动作将不合格品推出。

在一个实施例中，如图1所示，一种针筒检测方法包括以下步骤：

S10、采集图像：采集针筒的图像，并将图像显示在显示器上，图像包括俯视图、侧视图，其中，俯视图和侧视图均是由CCD相机采集得到的；

在本实施例中，由于一次性针筒体积较小，其内的异物以及部件体积也是很小，因此采用拍摄的方式来检测针筒是否合格。其中，俯视图采集一张，由第一相机采集；侧视图采集两张，由第二相机、第三相机采集。在拍摄时，针筒随着转盘旋转，针筒的上方设置第一相机用于拍摄针筒的俯视图，转盘的侧面设置第二相机和第三相机，都用于拍摄针筒的侧视图，因此，在采集图像时，采集到针筒的一张俯视图和两张侧视图，俯视图用于检测针筒顶部是否缺胶、是否有异物，两张侧视图用于检测针筒侧身是否有裂痕、异物、胶塞、钢片、针尖位置等。本实施例中，两张侧视图的检测方法相同，第一相机、第二相机、第三相机均采用CCD相机，提高检测准确率。

S20、二值化操作：将图像进行二值化操作，并设置二值化阈值，生成二值化图像，其中，二值化图像包括二值化俯视图和二值化侧视图；

本实施例中，采用将针筒俯视图、侧视图二值化的方法处理，得到二值化侧视图和二值化侧视图，根据二值化图内的黑色阴影来判断该针筒是否包含必要部件以及是否有异物。其中，图像二值化是将图像上像素点的灰度值设置为0或255，将整个图像呈现出明显的黑白效果，在本实施例中，二值化将图像上的像素点的灰度值设置为Min(最小值)＝10，Max(最大值)＝250，使得图像黑白分明、检测边缘清晰明了，可以在二值化对话框中查看记录合适的阈值，并在相应的检测中设置，在各项检测功能进行参数设置时，二值化参数会自动变为现在所调整的二值化阈值，检测中一般将二值化的参数值设置为末尾为0或5的数。在后续每一步参数设置时都要先二值化并且设置合适的阈值，以便于黑白分明检测方便准确。

二值化之后，图像变成黑白色，在针筒(白色)区域内，可以根据针筒内的黑色阴影的面积或者数量判断该处是否合格，黑色阴影即是二值化之后产生的黑点，即有效点。

S30、校正比例尺：在二值化图像上绘制校正物像比的线段，并接收线段对应的实际距离，调整二值化图像的比例；

本实施例中，在检测前先校正比例尺，即将产品某一部分的实际尺寸在程序中进行设置，使检测数据更接近实际数据。具体步骤如下：在图像上的合适位置(直线处位置)绘制线段，在对话框中填入该线段实际的距离，按照该绘制长度和实际距离长度调整图像的比例。

S40、绘制框架：在二值化图像上绘制检测框架，设置检测框架的参数；

S50、判断是否合格：当检测框架符合一定条件时，判断二值化图像不合格，生成二值化图像对应的针筒不合格信号；

S60、发送信号：发送不合格信号，其中，不合格信号用于控制气缸将不合格品推出。

本实施例中，在二值化俯视图和二值化侧视图上绘制需要检测的位置上的框架，判断该框架内数据是否符合不合格的条件，如果符合，则判断不合格，发出不合格信号，控制气缸动作将不合格品推出。

其中，在步骤S40绘制框架中，具体包括以下步骤：

T10、在二值化俯视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数；

T20、在二值化侧视图上绘制检测框架，设置检测框架的参数。

具体的，如图2所示，步骤T10具体包括步骤A10至A30：

A10、定位俯视图：绘制二值化俯视图的顶部定位框架，并设置顶部定位框架的参数，其中，顶部定位框架包括一号顶部定位框架和二号顶部定位框架，二号顶部定位框架跟随一号顶部定位框架移动，一号顶部定位框架抓取针筒上边缘，二号顶部定位框架抓取针筒侧边缘；

本实施例中，在检测二值化俯视图时，先对二值化俯视图进行定位，便于后续步骤框架的绘制，保证检测位置准确，具体步骤如下：在开始检测前，先对二值化俯视图进行二值化操作以及校正比例尺操作，之后，如图3所示是二值化后的二值化俯视图，在二值化俯视图上绘制两个框架，此处分别命名为一号顶部定位框架和二号顶部定位框架(在框架的左上角标注有1或者2)，在设置参数对话框中将一号顶部定位框架关联二号顶部定位框架，即二号顶部定位框架跟随一号顶部定位框架移动，其中，一号顶部定位框架定位到二值化俯视图的上边缘处，二号顶部定位框架定位到二值化俯视图的左边缘处，实现二值化俯视图的定位，方便后续框架位置准确，然后设置其他具体的参数，例如提取方式、模板显示、模板颜色、是否旋转、有效点等等。

A20、缺胶检测：在二值化俯视图上绘制缺胶检测框架，并设置缺胶检测框架的参数；

本实施例中，使用左右上下距离测量检测针管是否缺胶，在二值化俯视图中，如图4所示，绘制多个缺胶检测框架，本实施例中在针筒的耳朵处各绘制三个(框架左上角标注为1-6)，在针筒圆盖上绘制一个(框架左上角标注为7)，设置该框架参数时，设置标准值、公差值，用于设定合适的判别标准。

另外，本实施例中，还可以设置单框检测，用于单框项目检测，或者组合框检测，用于多个框架组合检测，叠加判断条件；参数类型可以选择整体或者单独，整体是表示多个检测对象只显示一个行参数，单独是表示每个检测对象一个单独的参数，本实施例采用单独类型。

A30、脏污检测：在二值化俯视图上绘制三个脏污检测圆形框架，并设置脏污检测圆形框架的参数。

本实施例中，使用检测黑白面积中的绘制黑白圆形框架功能，检测针管上是否有脏污等，如图5，在二值化俯视图上绘制3个圆形框架，其中在针筒耳朵上各自绘制一个(圆心处标注为2、3)，在针筒圆盖上绘制一个(圆心处标注1)，调整圆形框架的大小以适合图像尺寸，在设置该框架的参数时，设置合适的最小区域(指最小的二值化阴影面积值)，设置抓取到的点显示时的点间距。还可以选择设置是否数据显示、参数选用整体还是单独、数据颜色等等。

除此之外，本实施例还提供旋转俯视图功能，将检测的俯视图旋转到一个合适平面上，便于检测。

如图6所示是上述框架绘制完成后的二值化俯视图，在绘制完毕上述二值化俯视图的框架以及设置好参数后，开始分析检测，其中，检测具体包括以下步骤：

在A20缺胶检测中，当缺胶检测框架的二值化阴影面积低于下限时，判断二值化俯视图不合格，生成二值化俯视图对应的针筒不合格信号；当7个框架内的有效点的数量超出预设范围时，判断该框架内缺胶，发出不合格信号；

在A30脏污检测中，当脏污检测圆形框架超出预设范围时，判断二值化俯视图不合格，生成二值化俯视图对应的针筒不合格信号。

另外，如图7所示，步骤T20具体包括步骤B10至B40：

B10、定位侧视图：绘制二值化侧视图的侧面定位框架，并设置侧面定位框架的参数，其中，侧面定位框架包括一号侧面定位框架和二号侧面定位框架，一号侧面定位框架跟随二号侧面定位框架移动，一号侧面定位框架抓取针筒胶塞上侧的白色，二号侧面定位框架抓取胶塞侧边的黑色；

本实施例中，在检测二值化侧视图时，先对二值化侧视图进行定位，便于后续步骤框架的绘制，保证检测位置准确，具体步骤如下：在开始检测前，先对二值化侧视图进行二值化操作以及校正比例尺操作，之后，如图8所示是侧视图的二值化结果图，在该图上绘制两个定位框架(框架左上角标注有1、2)，此处命名为一号侧面定位框架和二号侧面定位框架，在设置参数对话框中将二号侧面定位框架关联一号侧面定位框架，即一号侧面定位框架跟随二号侧面定位框架移动，一号侧面定位框架定位在胶塞上侧的白色位置，二号侧面定位框架定位在胶塞的侧边，将该图像定位在此处，然后设置其他参数，例如提取方式、模板显示、模板颜色、是否旋转、有效点等等。

B20、针尖检测：在二值化侧视图上绘制针筒针尖的边缘检测框架，并设置边缘检测框架的参数；

本实施例中，使用宽度间距检测功能检测针到针管两边的间距，判断针是否歪斜，如图9所示，在二值化侧视图的针位置处绘制边缘检测框架，设置参数时，如果针有两个针尖，则选择细分提取，如果有一个针尖，则选择不细分提取，其中，细分提取表示为当前检测框架是否分隔提取。另外，还可以设置数据是否显示、数据颜色、参数类型等，设置宽度点值、设置分割点值、设置宽度数目值，作为合适的针尖歪斜的条件，例如歪斜到护套才剔除，或者接近护套剔除等。

B30、面积检测：在二值化侧视图上绘制针筒钢片和胶塞的面积检测框架，设置面积检测框架的参数，其中，面积检测框架包括：框选钢片原位置的一号面积框架、框选钢片下落位置的二号面积框架、框选胶塞位置的三号面积框架；

本实施例中，用面积检测功能检测钢片是否下滑、胶塞是否正常以及颜色。如图10所示，绘制三个框架(框架左上角标注有1、2、3)，在面积检测对话框中设置框架的参数，设置检测所有有效点，检测框架内有效点的面积，设置排出干扰点的阈值，还可以设置参数修改、数据显示等。

本实施例中，在设置完毕参数分析时，要计算面积检测框架内有效点的面积；当有效点的面积(即二值化阴影面积)超出设定面积上限或下限值时，判断钢片与字符重合，发出不合格信号；当二号面积框架内有效点面积大于第一预设值时，判断钢片下滑到二号面积框架位置，发出不合格信号；当三号面积框架内有效点面积大于第二预设值时，判断胶塞为黑色，大于第三预设值且小于第二预设值时，判断胶塞为蓝色，小于第三预设值时，判断没有胶塞，发出不合格信号；

其中，还要检测针筒上字符的有效点面积，当有效点面积(即二值化阴影面积)超出设定面积上限或下限值时，判断钢片和字符重合；设置二号面积框架内有效面积的第一预设值，当二号面积框架内面积大于该第一预设值时，判断钢片下滑到二号面积框架位置；由于胶塞会有黑色和蓝色，黑色胶塞的有效点面积会大于蓝色胶塞有效点面积，因此设置三号面积框架内有效点面积的范围预设值，当三号面积框架内有效点面积处于该范围内，判断为蓝色，当大于该范围时，判断为黑色，当小于该范围，判断为缺少胶塞。

另外，本实施例中，如图10所示，框架1的二值化值减去框架2的二值化值，正常范围是丝印面积的二值化值，如钢片上滑或下滑，此二值化值会显著变化，超出设定的二值化上下限值，由此判定是否出现钢片上滑或下滑现象。

B40、钢片有无检测：在二值化侧视图上绘制针筒钢片的有无检测框架，并设置有无检测框架的参数；

本实施例中，还要判断钢片是否存在，避免和针筒上字符重合，步骤如下：如图11所示，先绘制有无检测框架，在设置参数时，将检测对象设置为黑点，即检测二值化图像中的有效点；设置有效点数量第四预设值，当检测到有无检测框架中有效点数量小于该第四预设值时，判断缺少钢片。还可以设置参数的颜色、显示的间隔的动。

本实施例中，计算有无检测框架内的有效点数量，当有效点数量小于第四预设值时，则判断有无检测框架内没有钢片，发出不合格信号。

如图12所示是绘制上述框架后的侧视图，当绘制完毕侧视图的框架以及设置好参数后，开始分析检测，当符合不合格的条件时，判断该针筒不合格，发出不合格的信号，具体包括以下步骤：

在B20针尖检测中，当边缘检测框架根据比例尺折算距离超出上下限设定值时，判断二值化侧视图不合格，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；其中，折算距离是根据比例尺折算的，比例尺是指校正物像比的线段与实际距离的比值。

在B30面积检测中，当一号面积框架内有效点面积超出设定的二值化上下限值时，判断钢片与字符重合，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；其中，字符面积是指针筒外壁字符的有效点面积；当二号面积框架内有效点面积大于第一预设值时，判断钢片下滑到二号面积框架位置，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；当三号面积框架内有效点面积小于第三预设值时，判断没有胶塞，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号；

在B40钢片有无检测中，当有无检测框架内有效点数量小于第四预设值时，判断缺少钢片，生成二值化侧视图对应的针筒不合格信号。

在俯视图和侧视图的检测中，只要有一个不合格信号，就发送该信号控制气缸动作，将不合格品推出。

在另一个实施例中，如图13所示，还提供了一种针筒检测系统，包括：

采集模块，用于采集所述针筒的图像，并将所述图像显示在显示器上，所述图像包括俯视图、两张侧视图，其中，所述俯视图是由第一相机采集得到的，两张所述侧视图分别是由第二相机、第三相机采集得到的；

二值化模块，用于将所述图像进行二值化操作，并设置二值化阈值，生成二值化图像，其中，所述二值化图像包括二值化俯视图和二值化侧视图；

校正模块，用于在所述二值化图像上绘制校正物像比的线段，并接收所述线段对应的实际距离，调整所述二值化图像的比例；

绘制模块，用于在所述二值化图像上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数；

生成信号模块，用于当所述检测框架符合一定条件时，判断所述二值化图像不合格，生成所述二值化图像对应的所述针筒不合格信号；

发送信号模块，用于发送所述不合格信号，其中，所述不合格信号用于控制气缸将不合格品推出。

在另一个实施例中，还提供了以下检测：有无针尖护套检测、圆杆斜弯检测、针筒破裂检测、丝印定位检测。

在另一个实施例中，如图14所示，提供一种针筒检测装置，包括承载架1、电气柜7，电气柜7内设有工控机，工控机执行上述任一方案所述的步骤；

如图14所示，承载架1上固定有底板101，底板101上固定有旋转机构2，旋转机构2的一侧连接有入料机构3、另一侧设有不合格出料机构4和合格出料机构5，底板101上还固定有视觉拍摄机构6和视觉检测机构8。视觉检测机构8包括显示器802和触摸屏803，显示器802和触摸屏803均与工控机电连，显示器802用于显示采集到的图像，触摸屏803用于设置参数，显示器802和触摸屏803通过竖杆801固定在底板101上。

如图15所示，旋转机构2包括转盘202，转盘202的圆周边缘处开有若干个均布的料槽203，转盘202外周设有第一限位圈205和第二限位圈207，第二限位圈207的内侧设有导向圈206，导向圈206与料槽203之间容纳针筒；第一限位圈205和第二限位圈207均通过挡圈208和挡圈支撑轴209固定在底板101上；旋转机构2还包括旋转电机201，旋转电机201带动转盘202旋转，旋转电机201的下端穿过底板101置于承载架1内，旋转电机201间隔动作，便于针筒的上料、下料、图像采集；转盘202上固定有加固板204。导向圈206设置在料槽203外侧，避免针筒脱落，挡圈208、挡圈支撑轴209支撑住第二限位圈207、导向圈206，保证针筒的顺利输送。

如图15所示，入料机构3包括第一导流板301、第二导流板302，第一导流板301连接至出料机(未图示)，第二导流板302的端部与第二限位圈207端部连接，第二导流板302的导流板出口303与料槽203对应设置；如图17所示，导流板出口303上方固定有第一传感器306，第二导流板302上固定有第二传感器307，其中，底板101上固定传感器支架304，其上安装有横架305，横架305上固定第一传感器306。导流板出口303内还设有吹气结构(未图示)，用于将入料口的针筒吹入料槽203内。

如图15、图16所示，不合格出料机构4包括支架401，支架401上安装有气缸403，气缸403的输出端连接有推板404，气缸403设置在转盘202的下方；第一限位圈205和第二限位圈207之间设有不合格出料导流板402，不合格出料导流板402入口与推板404相对设置；第一限位圈205和第一限位圈的底侧面均转动设有出料挡片405和扭簧406，出料挡片405转动时挤压扭簧406，出料挡片405通过转轴407与第二限位圈207连接；当不合格品到来时，气缸403动作，驱使推板404伸出，将不合格针筒9推出，不合格针筒9挤压出料挡片405，出料挡片405转动，从而出料挡片405挤压扭簧406，待不合格针筒9滑到不合格出料导流板402内时，出料挡片405在扭簧406的作用下复位，避免下一个针筒滑出。不合格出料导流板402上还设置有传感器，用于感知不合格品并发送信号至工控机计算不合格品的数量。

如图15所示，合格出料机构5包括合格出料导流板501和合格出料支架502；合格出料导流板501的入口与第一限位圈205端部对应设置。合格出料导流板501上还设置有传感器，用于感知合格品并发送信号至工控机计算合格品的数量。

如图15所示，视觉拍摄机构6包括第一相机601、第二相机602、第三相机603，第一相机601位于导向圈206上方拍摄针筒的俯视图，第二相机602和第三相机603分别位于转盘202的下方拍摄针筒的侧视图；第一相机601、第二相机602、第三相机603均与工控机电连，将采集到的图像传输至工控机内，供工控机检测分析。第二相机602通过第二支柱605固定在底板101上，第三相机603通过第三支柱606固定在底板101上。

视觉拍摄机构6还包括第一支柱604，第一相机601安装于第一支柱604的顶部；第一支柱604上还安装有横柱609，横柱609的两端分别固定有第一内光源607和第一外光源608；转盘202下方还固定有第二光源610和第三光源611。第一内光源607和第一外光源608为第一相机601打光，第二光源610为第二相机602打光，第三光源611为第三相机603打光。

气缸403与工控机电连，当工控机检测到有不合格针筒时，发送不合格信号，控制气缸403在不合格品到来时动作将不合格品推出。

本发明利用三个CCD相机拍摄针筒的俯视图和侧视图，工控机内置分析检测软件，接收采集到的三张图像，并将图像进行二值化操作和校正，在需要检测的位置绘制检测框架，根据框架内二值化结果计算有效点的面积或者数量，从而判断该框架内的部件是否合格或者该框架内是否有异物，当检测到任何一个框架有不合格时，工控机就会发出不合格信号，控制气缸将不合格品推出。

本发明检测方便准确，只需人为设置合适的参数，入料、拍摄、分析检测、剔除、出料均不需人为干预，检测快速便捷，提高效率，提高检测准确率。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种针筒检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集所述针筒的图像，并将所述图像显示在显示器上，所述图像包括俯视图、侧视图，其中，所述俯视图和所述侧视图均是由CCD相机采集得到的；

将所述图像进行二值化操作，并设置二值化阈值，生成二值化图像，其中，所述二值化图像包括二值化俯视图和二值化侧视图；

在所述二值化图像上绘制校正物像比的线段，并接收所述线段对应的实际距离，调整所述二值化图像的比例；

在所述二值化图像上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数；

当所述检测框架符合一定条件时，判断所述二值化图像不合格，生成所述二值化图像对应的所述针筒不合格信号；

发送所述不合格信号，其中，所述不合格信号用于控制气缸将不合格品推出；

所述在所述二值化俯视图上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数具体包括以下步骤：

绘制所述二值化俯视图的顶部定位框架，并设置所述顶部定位框架的参数，其中，所述顶部定位框架包括一号顶部定位框架和二号顶部定位框架，所述二号顶部定位框架跟随所述一号顶部定位框架移动，所述一号顶部定位框架抓取所述针筒上边缘，所述二号顶部定位框架抓取所述针筒侧边缘；

在所述二值化俯视图上绘制缺胶检测框架，并设置所述缺胶检测框架的参数；

在所述二值化俯视图上绘制三个脏污检测圆形框架，并设置所述脏污检测圆形框架的参数。

2.根据权利要求1所述的一种针筒检测方法，其特征在于，所述在所述二值化图像上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数具体包括以下步骤：

在所述二值化俯视图上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数；

在所述二值化侧视图上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数。

3.根据权利要求2所述的一种针筒检测方法，其特征在于，所述在所述二值化侧视图上绘制检测框架，设置所述检测框架的参数具体包括以下步骤：

绘制所述二值化侧视图的侧面定位框架，并设置所述侧面定位框架的参数，其中，所述侧面定位框架包括一号侧面定位框架和二号侧面定位框架，所述一号侧面定位框架跟随所述二号侧面定位框架移动，所述一号侧面定位框架抓取所述针筒胶塞上侧的白色，所述二号侧面定位框架抓取所述胶塞侧边的黑色；

在所述二值化侧视图上绘制所述针筒针尖的边缘检测框架，并设置所述边缘检测框架的参数；

在所述二值化侧视图上绘制所述针筒钢片和胶塞的面积检测框架，设置所述面积检测框架的参数，其中，所述面积检测框架包括：框选所述钢片原位置的一号面积框架、框选所述钢片下落位置的二号面积框架、框选所述胶塞位置的三号面积框架；

在所述二值化侧视图上绘制所述针筒钢片的有无检测框架，并设置所述有无检测框架的参数。

4.根据权利要求3所述的一种针筒检测方法，其特征在于，所述当所述检测框架符合一定条件时，判断所述二值化图像不合格，生成所述二值化图像对应的所述针筒不合格信号具体包括以下步骤：

当所述缺胶检测框架的二值化阴影面积低于下限时，判断所述二值化俯视图不合格，生成所述二值化俯视图对应的所述针筒不合格信号；

当所述脏污检测圆形框架的二值化阴影面积超出设定的上限值时，判断所述二值化俯视图不合格，生成所述二值化俯视图对应的所述针筒不合格信号；

当所述边缘检测框架根据比例尺折算距离超出上下限设定值时，判断所述二值化侧视图不合格，生成所述二值化侧视图对应的所述针筒不合格信号；

当所述一号面积框架内有效点面积超出设定的二值化上下限值时，判断所述钢片与字符重合，生成所述二值化侧视图对应的所述针筒不合格信号；其中，所述字符面积是指所述针筒外壁字符的有效点面积；

当所述二号面积框架内有效点面积大于第一预设值时，判断所述钢片下滑到所述二号面积框架位置，生成所述二值化侧视图对应的所述针筒不合格信号；

当所述三号面积框架内有效点面积小于第三预设值时，判断没有胶塞，生成所述二值化侧视图对应的所述针筒不合格信号；

当所述有无检测框架内有效点数量小于第四预设值时，判断缺少所述钢片，生成所述二值化侧视图对应的所述针筒不合格信号。

5.一种针筒检测装置，其特征在于：包括承载架(1)、电气柜(7)，所述电气柜(7)内设有工控机，所述工控机执行如权利要求1-4任一项所述的步骤；

所述承载架(1)上固定有底板(101)，所述底板(101)上固定有旋转机构(2)，所述旋转机构(2)的一侧连接有入料机构(3)、另一侧设有不合格出料机构(4)和合格出料机构(5)，所述底板(101)上还固定有视觉拍摄机构(6)和视觉检测机构(8)；

所述旋转机构(2)包括转盘(202)，所述转盘(202)的圆周边缘处开有若干个均布的料槽(203)，所述转盘(202)外周设有第一限位圈(205)和第二限位圈(207)，所述第二限位圈(207)的内侧设有导向圈(206)，所述导向圈(206)与所述料槽(203)之间容纳针筒；所述第一限位圈(205)和所述第二限位圈(207)均通过挡圈(208)和挡圈支撑轴(209)固定在所述底板(101)上；

所述不合格出料机构(4)包括支架(401)，所述支架(401)上安装有气缸(403)，所述气缸(403)的输出端连接有推板(404)；所述第一限位圈(205)和所述第二限位圈(207)之间设有不合格出料导流板(402)，所述不合格出料导流板(402)入口与所述推板(404)相对设置；所述第一限位圈(205)和所述第一限位圈的底侧面均转动设有出料挡片(405)和扭簧(406)，所述出料挡片(405)转动时挤压所述扭簧(406)；

所述视觉检测机构(8)包括显示器(802)和触摸屏(803)，所述显示器(802)和所述触摸屏(803)均与所述工控机电连。

6.根据权利要求5所述的一种针筒检测装置，其特征在于：所述旋转机构(2)还包括旋转电机(201)，所述旋转电机(201)带动所述转盘(202)旋转，所述旋转电机(201)的下端穿过所述底板(101)置于所述承载架(1)内；所述转盘(202)上固定有加固板(204)。

7.根据权利要求6所述的一种针筒检测装置，其特征在于：所述入料机构(3)包括第一导流板(301)、第二导流板(302)，所述第一导流板(301)连接至出料机，所述第二导流板(302)的端部与所述第二限位圈(207)端部连接，所述第二导流板(302)的导流板出口(303)与所述料槽(203)对应设置；所述导流板出口(303)上方固定有第一传感器(306)，所述第二导流板(302)上固定有第二传感器(307)。

8.根据权利要求7所述的一种针筒检测装置，其特征在于：所述视觉拍摄机构(6)包括第一相机(601)、第二相机(602)、第三相机(603)，所述第一相机(601)位于所述导向圈(206)上方拍摄所述针筒的俯视图，所述第二相机(602)和所述第三相机(603)分别位于所述转盘(202)的下方拍摄所述针筒的侧视图；所述第一相机(601)、所述第二相机(602)、所述第三相机(603)均与所述工控机电连。

9.根据权利要求8所述的一种针筒检测装置，其特征在于：所述视觉拍摄机构(6)还包括第一支柱(604)，所述第一相机(601)安装于所述第一支柱(604)的顶部；所述第一支柱(604)上还安装有横柱(609)，所述横柱(609)的两端分别固定有第一内光源(607)和第一外光源(608)；所述转盘(202)下方还固定有第二光源(610)和第三光源(611)。

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