CN111458345A - 一种口罩缺陷视觉检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口罩缺陷视觉检测机构，包括固定支架、两视觉检测装置与两光源组件，视觉检测装置与光源组件均固定于固定支架，两光源组件之间设有用于传输待测口罩的传输通道，所述光源组件与所述传输通道形成第一检测位与第二检测位，第一检测位用于检测待测口罩的正面，所述第二检测位用于检测待测口罩的背面，且光源组件、视觉检测装置与第一检测位或第二检测位同轴设置；光源组件与所述视觉检测装置相配合，所述视觉检测装置用于采集所述待测口罩的图像，并与预设的口罩标准进行对比，以判断待测口罩为良品或瑕疵品。本发明自动对口罩进行检测，避免出现漏检与误检的现象，提高检测的效率与口罩质量，且降低口罩生产的成本。

Description

一种口罩缺陷视觉检测机构

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种口罩缺陷视觉检测机构。

背景技术

随着工业化和城市化进程，空气污染越来越加剧，口罩产品是人们抵抗空气污染的常用品，在北方雾霾和沙尘暴严重的区域，口罩已经成了必不可少的生活依赖品。口目前绝大多数口罩都是采用无纺布来生产，无纺布口罩在生产过程中会产生耳带焊接不良、鼻条未安装、耳带鼻条长短不一、口罩重叠焊接在一起、口罩本体上染上了生产设备的黑点和油污等各种缺陷，这些缺陷可能导致口罩不能良好的固定在使用者脸上，有些甚至会影响到使用者的身体健康。

由于口罩生产已经全面趋向于自动化，生产要求和质量要求越来越高，一般口罩生产商依靠人眼逐个分辨，效率极低、成本高。且口罩大多数为单一颜色块，容易对检测人员造成视觉疲劳，使产品存在质量隐患，造成大量产品返工和原材料浪费。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种口罩缺陷视觉检测机构，自动对口罩进行检测，避免出现漏检与误检的现象，提高检测的效率与口罩质量，且降低口罩生产的成本。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种口罩缺陷视觉检测机构，包括固定支架、两视觉检测装置与两光源组件，所述视觉检测装置与光源组件均固定于所述固定支架，两光源组件之间设有用于传输口罩的传输通道，所述光源组件与所述传输通道形成第一检测位与第二检测位，所述第一检测位用于检测待测口罩的正面，所述第二检测位用于检测待测口罩的背面，且所述光源组件、视觉检测装置与第一检测位或第二检测位同轴设置；所述光源组件与所述视觉检测装置相配合，所述视觉检测装置用于采集所述待测口罩的图像，并与预设的口罩标准进行对比，以判断待测口罩为良品或瑕疵品。

进一步地，所述光源组件包括第一光源组件与第二光源组件，所述第一光源组件位于所述传输通道的上侧，所述第二光源组件位于所述传输通道的下侧，设置于第一检测位的视觉检测装置位于所述第一光源组件远离传输通道一侧。

进一步地，所述第一光源组件、第二光源组件与所述传输通道平行设置，且所述第一检测位与所述第二检测位互不重合。

进一步地，所述视觉检测装置包括摄像镜头，所述摄像镜头固定于所述固定支架，所述第一光源组件中心设有通孔，位于第一检测位的摄像镜头位于所述通孔。

进一步地，所述光源组件包括摄像光源，所述摄像光源固定于固定支架。

进一步地，所述摄像光源与所述摄像镜头位于同一直线，且所述摄像光源与所述传输通道平行设置。

进一步地，所述固定支架包括固定杆与摄像镜头调节部，所述视觉检测装置通过所述摄像镜头调节部固定于固定杆，以调节所述摄像镜头与待测口罩的相对位置。

进一步地，所述摄像镜头调节部包括基座、调节组件，摄像镜头设置于基座，所述基座通过调节组件连接所述固定杆。

进一步地，所述调节组件包括调节臂，调节臂设有滑轨，所述基座设置有滑块，藉由所述滑块贯穿所述滑轨进行水平方向位移以调节所述摄像镜头的位置。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种口罩缺陷视觉检测机构，在传输通道内通过传输装置对待测口罩进行输送，而光源组件与视觉检测装置相配合，为视觉检测装置提供充足的拍摄光线。待测口罩经第一检测位、第二检测位时，视觉检测装置对待测口罩的进行视觉检测，与预设的口罩标准进行比对，判断口罩为良品或者瑕疵品。本机构自动化程度高，能够对口罩的进行有效的缺陷检测，避免了传统检测技术上的漏检、误检的问题，有利于提高检测的效率与产品质量。

附图说明

图1为本发明所提供实施例的口罩生产线的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图2中B处的放大示意图；

图4为本发明所提供实施例的流程示意图；

图中：1、视觉检测装置；21、第一光源组件；22、第二光源组件；3、固定支架；31、固定杆；32、基座；33、调节组件；4、传输装置；5、待测口罩。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1～4所示，本发明提供了一种口罩缺陷视觉检测机构，包括固定支架3、两视觉检测装置1与两光源组件，所述视觉检测装置1与光源组件均固定于所述固定支架3，两光源组件之间设有用于传输待测口罩5的传输通道，所述光源组件与所述传输通道形成第一检测位与第二检测位，所述第一检测位用于检测待测口罩5的正面，所述第二检测位用于检测待测口罩5的背面，且所述光源组件、视觉检测装置与第一检测位或第二检测位同轴设置；所述光源组件与所述视觉检测装置1相配合，所述视觉检测装置1用于采集所述待测口罩5的图像，并与预设的口罩标准进行对比，以判断待测口罩5为良品或瑕疵品。

在传输通道内通过传输装置4对待测口罩5进行输送，待测口罩5经第一检测位、第二检测位时，视觉检测装置1对待测口罩5的进行视觉检测，与预设的口罩标准进行比对，判断口罩为良品或者瑕疵品。本机构自动化程度高，能够对口罩的进行有效的缺陷检测，避免了传统检测技术上的漏检、误检的问题，有利于提高检测的效率与产品质量。

传输通道水平布置，口罩机生产出待测口罩5口由传输通道运输至后续的灭菌消毒区。传输通道的传输装置4可以是传送带，在传输通道内对口罩进行运输。在本实施例中，两光源组件分别与位于同一检测位的视觉检测装置1相配合，为检测位提供光源。具体的，光源组件包括由第一光源组件21和第二光源组件22，所述第一光源组件21位于所述传输通道的上侧，设置于第一检测位的视觉检测装置1位于所述第一光源组件21远离传输通道一侧。第一光源组件21设置于第一检测位的上方，为视觉检测装置1提供由上向下的光源，便于拍摄位于传输装置的待测口罩5正面。在第一光源组件21中心设置有一通孔，所述视觉检测装置1穿过该通孔检测待测口罩5的正面。第二光源组件22设置于第二检测位的下方，为视觉检测装置1提供由下向上的光源，便于拍摄待测口罩5的背面。第一光源组件21与第二光源组件22相互平行且互不重合，第一检测位与第二检测位互不重合，便于第一检测位与第二检测位同时进行检测，互不干扰。更进一步地，第一光源组件21与第二光源组件22均包括摄像光源，所述摄像光源固定于固定支架3，使得所述摄像光源与所述传输通道平行设置，即摄像光源直射第一检测位与第二检测位，避免光源投射到待测口罩5中对检测过程的造成影响，提高口罩缺陷检测的准确性。

另外，视觉检测装置1包括摄像镜头，所述摄像镜头固定于固定支架3。位于第一检测位的摄像镜头穿过第一光源组件21的通孔对待测口罩5进行检测，避免摄像镜头被第一光源组件21阻挡而导致影响检测效果。

为适应不同型号、尺寸的口罩缺陷检测，如图3所示，所述固定支架3包括了固定杆31与摄像镜头调节部，所述视觉检测装置1固定于所述摄像镜头调节部以调节所述摄像镜头与待测口罩5的相对位置。摄像镜头调节部包括基座32与调节组件33，摄像镜头安装于基座32上，基座32通过调节组件33固定于固定杆31。调节组件33至少包括调节臂，所述调节臂设置有滑轨，所述基座32设置有滑块，藉由滑块贯穿滑轨并在滑轨内进行水平方向位移以调节所述摄像镜头的位置。而固定杆31设置有刻度尺，调节组件33可通过刻度尺调节所述摄像头距离所述待测口罩5的高度，从而调整摄像镜头拍摄的焦距，提高调节过程的精确性。

如图4所示，本发明还提供了上述口罩缺陷视觉检测机构的使用方法，包括以下步骤：

S1、获取待测口罩5的型号以及参数信息。事先获取待测口罩5的良品的型号及参数信息，将其输入视觉检测装置1中的分析模块中，方便后续的分析与判断。具体的，所述参数信息包括口罩的尺寸、颜色以及定位信息。其中定位信息指口罩的适用范围，主要分为医用口罩与颗粒物防护口罩、保暖布口罩等，不同的适用范围需要的检测标准不同。

S2、根据型号以及参数信息匹配得出对应的拍照环境，调整口罩缺陷视觉检测机构；由于不同型号的口罩的尺寸、颜色及定位信息等不同，因此在检测不同口罩之前需要对视觉检测装置1与待测口罩5的位置进行调整。通过摄像镜头调节部调整摄像镜头与待测口罩5的相对位置。根据待测口罩5的尺寸大小调整摄像镜头的位置，以确保摄像镜头对待测口罩的拍摄完整。另外，由于不同的颜色在不同的光照下所显示的不同，需要不同的光线对产品进行拍照得出具备对比度的灰度图像，这样可以根据灰度图像得到待测口罩的尺寸大小与不同颜色对比等数据。针对不同产品，可通过对应光线对产品进行拍摄，并扫描每个像素点，判断每个像素点的RGB三个色彩通道值，其值处于0～255之间，通过对应光线所拍摄的图像得到灰度图。

S3、所述待测口罩5通过传输通道依次进入第一检测位与第二检测位，位于第一检测位或第二检测位的视觉检测装置1采集待测口罩5的图像，提取所述待测口罩5图像的特征信息。待测口罩5通过传送带依次进入第一检测位与第二检测位，位于该检测位的视觉检测装置1的摄像镜头采集待测口罩5的图像，并发送至分析模块，由分析模块提取其特征信息，具体还包括以下步骤：

S31、将所述图像转换成灰度图，对灰度图做二值化处理，并计算所述灰度图与预设口罩的灰度图的偏差，得到差值图像；

S32、根据边缘滤波算法得出得到待测口罩5的特征信息；如当待测口罩为黑色时，只需要采用低角度光对产品进行拍照得出对比度明显的灰度图，可根据canny边缘滤波算法得到待测口罩的特征信息，从而获取该产品的尺寸。当口罩为白色时，可以通过白色隧道光对产品进行拍摄得到灰度图，并根据canny边缘滤波算法得到该待测口罩的特征信息，从而获取该产品的尺寸。

S4、依次对第一检测位与第二检测位的待测口罩5图像的特征信息与预设口罩的参数信息进行比对，根据比对结果判断所述待测口罩5为良品或者瑕疵品。具体的，根据特征信息对待测口罩5的图像进行固定阈值二值化处理，计算非零点口罩像素总数，判断所述口罩像素总数是否处于预设的阈值范围内；若是，则该待测口罩5为良品，若不是，则该待测口罩5为瑕疵品。

主要判断待测口罩5是否存在两个方面的缺陷，一是口罩本体脏污，二是口罩本体尺寸不正确。通过特征信息对待测口罩5本体内图像进行固定阈值二值化处理，计算非零点像素的口罩像素总数，判断所述口罩像素是否处于预设的第一阈值范围内，若是，则判断无口罩本体脏污缺陷，若不是，则判断该口罩为瑕疵品。通过特征信息提取待测口罩5的尺寸大小，判断待测口罩5的尺寸大小与预设的尺寸是否一致，若是，则判断口罩尺寸正常，为良品，若不是，则判断该口罩为瑕疵品。

S5、当所述待测口罩5为良品时，所述待测口罩5经传输装置4运输至产品合格区，进行下一步的操作；当所述待测口罩5为瑕疵品时，所述待测口罩5经传输装置4运输至产品不合格区，可通过瑕疵品剔除装置将口罩放入瑕疵品收集盒内。

待测口罩5经传输装置4依次进入传输通道的第一检测位与第二检测位，在该检测位的光源组件与视觉检测装置1相配合，视觉检测装置1对待测口罩5的进行视觉检测，与预设的口罩标准进行比对，判断口罩为良品或者瑕疵品。本方法能够对口罩的进行有效的缺陷检测，避免了传统检测技术上的漏检、误检的问题，有利于提高检测的效率与产品质量。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，包括固定支架、两视觉检测装置与两光源组件，所述视觉检测装置与光源组件均固定于所述固定支架，两光源组件之间设有用于传输待测口罩的传输通道，所述光源组件与所述传输通道形成第一检测位与第二检测位，所述第一检测位用于检测待测口罩的正面，所述第二检测位用于检测待测口罩的背面，且所述光源组件、视觉检测装置与第一检测位或第二检测位同轴设置；所述光源组件与所述视觉检测装置相配合，所述视觉检测装置用于采集所述待测口罩的图像，并与预设的口罩标准进行对比，以判断待测口罩为良品或瑕疵品。

2.如权利要求1所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述光源组件包括第一光源组件与第二光源组件，所述第一光源组件位于所述传输通道的上侧，所述第二光源组件位于所述传输通道的下侧，设置于第一检测位的视觉检测装置位于所述第一光源组件远离传输通道一侧。

3.如权利要求2所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述第一光源组件、第二光源组件与所述传输通道平行设置，且所述第一检测位与所述第二检测位互不重合。

4.如权利要求2所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述视觉检测装置包括摄像镜头，所述摄像镜头固定于所述固定支架，所述第一光源组件中心设有通孔，位于第一检测位的摄像镜头位于所述通孔。

5.如权利要求4所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述光源组件包括摄像光源，所述摄像光源固定于固定支架。

6.如权利要求5所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述摄像光源与所述摄像镜头位于同一直线，且所述摄像光源与所述传输通道平行设置。

7.如权利要求1所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述固定支架包括固定杆与摄像镜头调节部，所述视觉检测装置通过所述摄像镜头调节部固定于固定杆，以调节所述摄像镜头与待测口罩的相对位置。

8.如权利要求7所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述摄像镜头调节部包括基座、调节组件，摄像镜头设置于基座，所述基座通过调节组件连接所述固定杆。

9.如权利要求8所述的一种口罩缺陷视觉检测机构，其特征在于，所述调节组件包括调节臂，调节臂设有滑轨，所述基座设置有滑块，藉由所述滑块贯穿所述滑轨进行水平方向位移以调节所述摄像镜头的位置。

Images