CN112763495A - 一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，包括光源；光学成像系统；图像捕捉系统，图像捕捉系统与光学成像系统通信；图像采集与数字化系统，图像采集与数字化系统与图像捕捉系统通信；智能图像处理与决策系统，智能图像处理与决策系统与图像采集与数字化系统、光源均通信；以及控制执行模块，控制执行模块与智能图像处理与决策系统通信。本发明搭建出硬件检测平台，实现相机标定，对采集到的图片进行中值滤波、边缘检测等预处理；对于手机电池的外观缺陷检测，对检测的图像的缺陷进行判断，得到缺陷的大小、个数和位置等信息，从而检测出表面缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及手机电池尺寸和外观缺陷检测技术领域，更为具体地讲，涉及一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统及检测方法。
背景技术
移动互联网技术在生活中逐渐推广应用，手机作为现代通信的终端已经成为了人们日常生活中的必需品，相应的，手机电池的需求数量也越来越多，对其尺寸和外观缺陷的要求也更高，每块手机电池都有相应的字符和图案，表示了手机电池的出厂日期、生产厂家、注意事项等，这就需要花较多的时间去判断电池表面印刷图案和文字是否符合规定标准，判断电池的尺寸是否符合规定标准。
工业领域中对手机电池的尺寸和外观缺陷检测的精度要求越来越高，目前在手机电池制造中，尺寸测量和表面缺陷检测都是人工完成，比较耗时耗工，很难达到检测的要求和各种标准。传统的精密测量方法是由测量人员通过显微仪器、卡尺等测量工具对手机产品进行测量，这是一种接触性的测量方法，因此不可避免地会在测量过程中对产品造成磨损，使测量出现误差。而且面对大批量的生产，许多企业往往选择抽检的方法，无法直观反映产品整体情况，加上长时间测量工作，会使测量人员疲劳，造成测量误差，所以传统的测量方法已经无法满足现代生产需求。随着机器视觉技术的不断成熟，用于手机电池的自动化检测系统也发展起来，如何将机器视觉检测技术用于手机电池的尺寸测量和外观缺陷检测是本领域的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种手机电池尺寸和外观缺陷检测方法，该检测方法基于机器视觉技术，可以高效、准确地检测手机电池的尺寸和外观缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，其基于机器视觉技术，包括：
光源，所述光源用于改善图像采集条件；
光学成像系统，所述光学成像系统用于对待检测手机电池进行图像采集；
图像捕捉系统，所述图像捕捉系统与所述光学成像系统通信，用于捕捉所述光学成像系统所采集的图像；
图像采集与数字化系统，所述图像采集与数字化系统与所述图像捕捉系统通信，用于对所述图像捕捉系统所捕捉的图像进行预处理，以得到待检图像；
智能图像处理与决策系统，所述智能图像处理与决策系统与所述图像采集与数字化系统、所述光源均通信，并对所述待检图像和标准图像进行比对，得出检测缺陷；以及
控制执行模块，所述控制执行模块与所述智能图像处理与决策系统通信，根据检测缺陷判定手机电池是否合格。
优选为，所述预处理包括中值滤波、边缘检测，得到待检图像。
优选为，所述光源包括前景光源与背景光源，所述前景光源能够让手机电池的照度均匀，所述背景光源可提高手机电池和背景的对比度。
利用手机电池尺寸和外观缺陷检测系统对手机电池尺寸和外观缺陷进行检测的方法，包括以下步骤：
步骤一，搭建硬件平台，对相机、光源和镜头进行选取，从空间三维信息到二维图像坐标，建立空间中物体的表面点位置和图像中像素点位置之间的对应关系；
步骤二，图像采集和预处理，对手机电池进行图像采集，随后，对采集的图像进行预处理；
步骤三，手机电池尺寸测量，在手机电池边缘上最光滑的部分进行模板提取，并在待测量图像中进行模板匹配，对匹配出来结果的边缘进行直线提取，最后对测量结果进行分析；
步骤四，对电池表面缺陷进行检测，将采集到的实时图像和标准图像进行分析和对比，根据事先制定的检测标准，找出具有一定灰度，一定面积差异的缺陷信息。
优选为，外观缺陷检测主要是检测手机电池表面漏印、表面划痕、表面污渍。
优选为，预处理即包括中值滤波、边缘检测，得到待检图像。
优选为，步骤三中的手机电池尺寸测量过程为：将相机进行标定，随后对手机电池进行图像采集和预处理，进而得到待检图像，随后对待检图像和标准图像进行模板匹配和Hough变换，得到测量结果，将测量结果与预设标准进行比对，最终判断手机电池尺寸是否合格。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明能够对手机电池的尺寸和外观缺陷进行检测；关于手机电池的尺寸测量，本申请搭建出了硬件检测平台，实现了相机标定，对采集到的图片进行滤波、边缘检测等预处理；关于手机电池外观缺陷检测，本申请对检测的图像的缺陷进行了判断，得到缺陷的大小、个数和位置等信息，从而对表面缺陷作出检测。本申请测量结果稳定可靠、检测效率高且检测误差小，满足了现代高产量手机行业的生产要求。
附图说明
图1是本发明检测方法的流程图；
图2是本发明的结构框图；
图3是本发明中手机电池尺寸测量的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1—图3所示，本发明提供了一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，其基于机器视觉技术，包括：
光学成像系统，所述光学成像系统用于对待检测手机电池进行图像采集；
光源，所述光源用于改善图像采集条件；
图像捕捉系统，所述图像捕捉系统与所述光学成像系统通信，用于捕捉所述光学成像系统所采集的图像；
图像采集与数字化系统，所述图像采集与数字化系统与所述图像捕捉系统通信，用于对所述图像捕捉系统所捕捉的图像进行预处理，以得到待检图像；
智能图像处理与决策系统，所述智能图像处理与决策系统与所述图像采集与数字化系统、所述光源均通信，并对所述待检图像和标准图像进行比对，得出检测缺陷；以及
控制执行模块，所述控制执行模块与所述智能图像处理与决策系统通信，根据检测缺陷判定手机电池是否合格。
作为本发明一实施例，所述光源包括前景光源与背景光源，所述前景光源能够让手机电池的照度均匀，所述背景光源可提高手机电池和背景的对比度。
作为本发明一实施例，预处理包括中值滤波、边缘检测，得到待检图像。
作为本发明一实施例，本发明还提供了一种手机电池尺寸和外观缺陷检测方法，包括以下步骤：
步骤一，搭建硬件平台，对相机、光源和镜头进行选取，从空间三维信息到二维图像坐标，建立空间中物体的表面点位置和图像中像素点位置之间的对应关系。
步骤二，图像采集和预处理，对手机电池进行图像采集，随后，对采集的图像进行预处理。
在获取和传输数字图像的过程中，不可避免的会存在有外界干扰的影响，而这些干扰会对图像信号造成一定的污染，这些噪声污染会使得传输的图像信号质量变差，采用合适的方式对其进行降噪处理，把图像中存在着噪声较大、边缘模糊、背景和目标的对比度相对比较差等问题预处理。
步骤三，手机电池尺寸测量，在手机电池边缘上最光滑的部分进行模板提取，并在待测量图像中进行模板匹配，对匹配出来结果的边缘进行直线提取，最后对测量结果进行分析。
步骤四，对电池表面缺陷进行检测，将采集到的实时图像和标准图像进行分析和对比，根据事先制定的检测标准，找出具有一定灰度，一定面积差异的缺陷信息。
作为本发明一实施例，外观缺陷检测主要是检测手机电池表面漏印、表面划痕、表面污渍。
作为本发明一实施例，预处理包括中值滤波、边缘检测，得到待检图像。
作为本发明一实施例，步骤三中的手机电池尺寸测量过程为：将相机进行标定，随后对手机电池进行图像采集和预处理，进而得到待检图像，随后对待检图像和标准图像进行模板匹配和Hough变换，得到测量结果，将测量结果与预设标准进行比对，最终判断手机电池尺寸是否合格；
其中，经Hough变换后，可得到四条拟合直线：电池侧端部拟合直线L1、电池连接器侧端部拟合直线L2、电池连接器前端部拟合直线L3以及电池前端部拟合直线L4；
仅当电池侧端部拟合直线L1、电池连接器侧端部拟合直线L2之间的距离范围为20.47mm-21.17mm，且电池连接器前端部拟合直线L3、电池前端部拟合直线L4之间的夹角范围为-3°-3°时，判定为手机电池尺寸合格。
机器视觉技术是图像处理技术与计算机技术的结合，通过工业相机获取目标图像，然后对其进行图像预处理，并进行分析。机器视觉测量不仅测量结果稳定可靠，其效率高、误差小等优点无不满足现代高产量的手机生产行业的生产要求。
本发明基于机器视觉的手机电池尺寸测量和外观缺陷检测方法，致力于把机器视觉技术应用到手机生产过程中的自动测量。基于机器视觉的手机电池尺寸测量系统，不仅大大提高了企业的生产力，而且其稳定性是传统测量方法无法比拟的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，其基于机器视觉技术，其特征在于，包括：
光学成像系统，用于对待检测手机电池进行图像采集；
光源，用于改善图像采集条件；
图像捕捉系统，其与所述光学成像系统通信，用于捕捉所述光学成像系统所采集的图像；
图像采集与数字化系统，其与所述图像捕捉系统通信，用于对所述图像捕捉系统所捕捉的图像进行预处理，以得到待检图像；
智能图像处理与决策系统，其与所述图像采集与数字化系统、所述光源均通信，并对所述待检图像和标准图像进行比对，得出检测缺陷；以及
控制执行模块，其与所述智能图像处理与决策系统通信，根据检测缺陷判定手机电池是否合格。
2.如权利要求1所述的手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，其特征在于，所述预处理包括中值滤波、边缘检测。
3.如权利要求1所述的手机电池尺寸和外观缺陷检测系统，其特征在于，所述光源包括前景光源与背景光源，所述前景光源用于使手机电池的照度均匀，所述背景光源用于提高手机电池和背景的对比度。
4.采用如权利要求1-3中任一项所述的检测系统对手机电池尺寸和外观缺陷进行检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，搭建硬件平台，对相机、光源和镜头进行选取，从空间三维信息到二维图像坐标，建立空间中物体的表面点位置和图像中像素点位置之间的对应关系；
步骤二，图像采集和预处理，对手机电池进行图像采集，随后，对采集的图像进行预处理；
步骤三，手机电池尺寸测量，在手机电池边缘上最光滑的部分进行模板提取，并在待测量图像中进行模板匹配，对匹配出来结果的边缘进行直线提取，最后对测量结果进行分析；
步骤四，对电池表面缺陷进行检测，将采集到的实时图像和标准图像进行分析和对比，根据事先制定的检测标准，找出具有灰度、面积差异的缺陷信息。
5.如权利要求4所述的手机电池尺寸和外观缺陷检测方法，其特征在于，外观缺陷检测主要是检测手机电池表面漏印、表面划痕以及表面污渍。
6.如权利要求4所述的手机电池尺寸和外观缺陷检测方法，其特征在于，所述预处理包括中值滤波、边缘检测。
7.如权利要求4所述的手机电池尺寸和外观缺陷检测方法，其特征在于，步骤三中的手机电池尺寸测量过程为：将相机进行标定，随后对手机电池进行图像采集和预处理，进而得到待检图像，随后对待检图像和标准图像进行模板匹配和Hough变换，得到测量结果，将测量结果与预设标准进行比对，最终判断手机电池尺寸是否合格。
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