CN113670934A - 一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置与方法，该检测装置由工控机、图像采集模块、下位机控制模块、输送带、翻盖机构、顶升旋转机构组成，工控机和下位机控制模块控制笔记本电脑到达指定检测工位处停下，并利用翻盖机构和顶升旋转机构中旋转伸缩气缸的连续动作，从而通过图像采集模块快速采集笔记本电脑各个面的图像并提供给工控机，用于对采集到的各个面的图像进行处理和图像特征‑缺陷形式的分类、识别。本发明能实现笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测。

Description

一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置与方法
技术领域
本发明涉及一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置与方法。
背景技术
笔记本电脑外壳表面会存在划痕、磕碰、凹坑等缺陷，目前笔记本外壳表面缺陷的检测通常釆用人工检测的方式，人工检测存在检测时间长，标准不一，成本高等问题，另外在笔记本电脑外观缺陷检测中，需要对笔记本电脑各个主要面进行检测，检测的角度需要变化，容易出现错检和漏检，严重降低检测效率。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置与方法，以期能实现笔记本电脑外壳缺陷的多表面快速的自动化检测，提高笔记本电脑外壳缺陷的检测效率。
本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：
本发明一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置的特点在于，设置一输送带，所述输送带在沿输送方向依次设置有第一输送带及第二输送带；
所述第一输送带的一侧设置有推杆组件，所述推杆组件是在推杆气缸的活动端设置有橡胶块，用于对第一输送带上笔记本电脑的初始位置进行调整，使得笔记本电脑处于所述第一输送带上的中间位置；
所述第一输送带及第二输送带的同侧设置有翻盖机构，所述翻盖机构是在所述第一输送带与第二输送带之间设置有支撑板；所述支撑板上通过支撑座固定有连动组件，所述连动组件的支撑端通过铰接螺栓与所述支撑座活动铰接，所述连动组件的一端与所述支撑板上的无杆气缸的活动端与相连，所述连动组件的另一端安装有第一真空吸盘组，用于吸附笔记本电脑A面；所述无杆气缸驱动所述连动组件动作并带动第一真空吸盘组上的笔记本电脑A面作翻盖动作；
所述第一输送带及第二输送带之间的底部安装有顶升旋转机构，所述顶升旋转机构包括：伸缩旋转气缸，吸盘安装架和第二真空吸盘组；所述伸缩旋转气缸固定在所述支撑板上，所述伸缩旋转气缸顶部安装所述吸盘安装架，所述吸盘安装架上安装有所述第二真空吸盘组，且呈矩形均匀分布；所述伸缩旋转气缸驱动所述第二真空吸盘组上的笔记本电脑D面作顶升旋转运动；
所述第一输送带及第二输送带之间设置有检测工位，所述检测工位上设有第一图像采集模块和第二图像采集模块；
所述第一图像采集模块是在所述第一输送带的一侧底部安装有第一移动架组，在第一移动架组上安装有第一CMOS相机和第一线性光源，且第一线性光源在所述第一CMOS相机的下方，所述第一CMOS相机位于所述检测工位的上方，所述第一CMOS相机通过第一图像采集卡与工控机相连；并通过调节所述第一线性光源的亮度来第一CMOS相机的调整成像清晰度；
所述第二图像采集模块是在所述第一输送带的另一侧底部安装有第二移动架组，在所述第二移动架组上安装有所述第二CMOS相机和第二线性光源，且第第二线性光源在所述第二CMOS相机的下方，所述第二CMOS相机位于所述检测工位的侧边；所述第二CMOS相机通过第二图像采集卡与所述工控机相连；并通过调节所述第二线性光源的亮度来调整第二CMOS相机的成像清晰度；
所述工控机还通过串口通信与下位机控制模块进行信号传输，且所述下位机控制模块分别与所述第一输送带、第二输送带、翻盖机构、顶升旋转机构连接，用于控制装置运行；所述工控机对所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块采集到图像进行处理，得到全方位的笔记本外壳图像信息后提供给深度学习模型进行图像特征-缺陷形式的分类、识别。
本发明所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置的特点也在于：
以所述第一输送带与第二输送带之间的区域水平面中心位置为原点O，以沿所述第一输送带的输送方向为X轴方向，以平行于水平面的方向且垂直于所述第一输送带的输送方向为Y轴方向，以垂直于水平面竖直向上为Z轴方向，从而建立世界坐标系；
令检测工位上的笔记本电脑的尺寸为a×b，所述第一CMOS相机拍摄视场的画面尺寸为L1×W1；
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时，调整所述第一CMOS相机在Z轴方向的安装位置，使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系XOY面，且所述第一CMOS相机拍摄视场的画面中笔记本电脑A面的左右边缘到第一CMOS相机拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c1，笔记本电脑A面的上下边缘到第一CMOS相机拍摄视场的上下边缘像素距离均为d1，且满足：
Figure BDA0003225073580000021
所述第二CMOS相机拍摄视场画面尺寸为L2×W2；
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时，调整所述第二CMOS相机位于所述世界坐标系的Y轴与Z轴的正方向上，使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系的XOZ面；且所述第二CMOS相机拍摄视场的画面中的笔记本电脑B面的左右边缘到第二CMOS相机拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c2，笔记本电脑B面的上下边缘到所述第二CMOS相机拍摄视场的上下边缘像素距离均为d2，且满足：
Figure BDA0003225073580000031
本发明所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置的检测方法的特点是按如下步骤进行：
步骤1：将待检测的笔记本电脑闭合后水平放置到运行的第一输送带上，且开合端沿着输送带的输送方向，并与所述推杆组件同侧；所述推杆组件在推杆气缸的作用下，对所述第一输送带上的笔记本电脑进行位置调整，使得笔记本电脑处于所述第一输送带上的中间位置后，所述推杆组件复位；
步骤2：所述第一图像采集模块实时采集所述检测工位上数字图像并发送给工控机；所述工控机根据预存的笔记本电脑表面边缘特征点的位置信息和个数，对所接收到的数字图像进行特征点识别，若识别到的特征点个数与预存的特征点个数匹配，则根据预存的特征点位置信息计算所述数字图像中特征点的位置偏差值，若位置偏差值小于所设定的阈值，则判定所述待检测的笔记本电脑到达指定位置，并发送停运信号给所述下位机控制模块，以控制所述第一输送带和第二输送带停止运行；
步骤3：所述工控机接收到所述下位机控制模块反馈的停机完成信号后，利用所述第一图像采集模块采集待检测笔记本电脑的A面图像；
步骤4：当完成A面图像的采集后，所述工控机发送采集信号给下位机控制模块，用于控制所述翻盖机构和底部顶升旋转机构动作，使得所述底部顶升旋转机构的伸缩旋转气缸作顶升动作以驱动所述第二真空吸盘组吸住笔记本电脑D面，同时，所述翻盖机构驱动所述第一真空吸盘组吸住笔记本电脑A面后，再执行90°翻盖动作以打开笔记本电脑；
步骤5：当完成翻盖动作后，所述工控机控制所述第一图像采集模块在停采集笔记本电脑的C面图像、控制所述第二图像采集模块采集笔记本电脑的B面图像，完成所述笔记本电脑B、C面图像的采集后发送给所述工控机进行图像处理；
步骤6：所述下位机控制模块控制所述翻盖机构驱动所述第一真空吸盘组吸住笔记本电脑A面后，再执行90°闭合动作以闭合笔记本电脑；
步骤7：所述下位机控制模块控制所述顶升旋转机构驱动笔记本电脑旋转180°后，再控制所述翻盖机构驱动所述第一真空吸盘组吸住笔记本电脑A面后翻转90°，使得所述笔记本电脑的底部朝向所述第二图像采集模块；所述工控机控制所述第二图像采集模块采集笔记本电脑的D面图像；
步骤8：当完成D面图像的采集后，所述工控机发送复位信号给所述下位机控制模块，以控制所述翻盖机构驱动所述第一真空吸盘组逆向翻转90°，从而使得笔记本电脑复位后，再发送运行信号给所述下位机控制模块，以控制所述第一输送带和第二输送带恢复运行；
步骤9：所述工控机对所采集到的图像进行直方图均衡化处理和中值滤波处理后，将处理后的图像按比例裁剪，从而建立基于图像金字塔的灰度模板；
所述工控机根据灰度模板对笔记本电脑A面图像、B面图像、C面图像、D面图像的位置和方向进行校正，并对校正后的图像划分感兴趣区域，得到感兴趣区域样本集，用于建立并优化深度学习模型，从而利用深度学习模型实现对笔记本电脑外壳图像的缺陷检测和识别。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明与传统检测方式相比，利用机器视觉的方式进行检测，通过翻盖机构和顶升旋转机构协同动作，配合图像采集模块来实现笔记本电脑外壳缺陷的全方位检测。
2、本发明将相机视场尺寸与笔记本电脑尺寸比例关系范围确定，固定了相机的安装位置，确定了检测的笔记本电脑外壳缺陷在相机视场中的成像情况，满足了针对不同笔记本电脑外壳尺寸的统一检测，扩展了检测对象尺寸多样性。
3、本发明通过工控机接收视觉信号，根据预存的检测对象的理想位置信息计算位置偏差值来调整检测对象的位置关系，判定检测对象到达指定位置，控制传送带停止来进行图像采集，提高了检测精度和效率。
4、本发明通过顶升旋转机构中伸缩旋转气缸的连续动作可以使笔记本电脑快速完成旋转动作，配合翻盖机构让笔记本电脑迅速定位，笔记本电脑各个面可快速转动到指定位置，图像采集模块在笔记本电脑到位后直接拍摄，短时间内可在一个工位上采集笔记本电脑各个面的图像信息，并通过深度学习模型判断识别缺陷信息，实现笔记本电脑外壳缺陷的快速检测。
附图说明
图1为本发明世界坐标系示意图；
图2为本发明的检测流程图；
图3为本发明检测平台轴测示意图；
图4为本发明翻盖机构结构图；
图5为本发明顶升旋转机构结构图；
图6为本发明采集笔记本电脑B、C面示意图；
图7为本发明采集笔记本电脑D面示意图；
图中标号：1第一输送带；2第二输送带；3翻盖机构；4无杆气缸；5第一真空吸盘组；6连动组件支撑座；7顶升旋转机构；8伸缩旋转气缸；9吸盘安装架；10第二真空吸盘组；11第一图像采集模块；12第二图像采集模块；13第一CMOS相机；14第一线性光源；15第一移动架组；16第二CMOS相机；17第二线性光源；18第二移动架组；19推杆组件；20推杆气缸；21支撑板；22连动组件；23橡胶块。
具体实施方式
本实施例中，一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置，如图3所示，设置了输送带，输送带在沿输送方向依次设置有第一输送带1及第二输送带2；
在第一输送带1的一侧设置有推杆组件19，推杆组件19是在推杆气缸20的活动端设置有橡胶块23，用于对第一输送带1上笔记本电脑的初始位置进行调整，使得笔记本电脑处于第一输送带1上的中间位置，便于笔记本电脑可以准确移动到检测工位处；
如图4所示，第一输送带1及第二输送带2的同侧设置有翻盖机构3，翻盖机构3是在第一输送带1与第二输送带2之间设置有支撑板21；支撑板21上通过支撑座6固定有连动组件22，连动组件22的支撑端通过铰接螺栓与支撑座6活动铰接，连动组件22的一端与支撑板21上的无杆气缸4的活动端与相连，连动组件22的另一端安装有第一真空吸盘组5，用于吸附笔记本电脑A面；无杆气缸4驱动连动组件22动作并带动第一真空吸盘组5上的笔记本电脑A面作翻盖动作；
如图5所示，第一输送带1及第二输送带2之间的底部安装有顶升旋转机构7，顶升旋转机构包括伸缩旋转气缸8，吸盘安装架9和第二真空吸盘组10；伸缩旋转气缸8固定在支撑板21上，伸缩旋转气缸8顶部安装吸盘安装架9，吸盘安装架9上安装有第二真空吸盘组10，呈矩形均匀分布；伸缩旋转气缸8驱动第二真空吸盘组10上的笔记本电脑D面作顶升旋转运动，带动笔记本电脑在检测工位处上下移动，方便笔记本电脑外壳缺陷的检测；
第一输送带1及第二输送带2之间设置有检测工位，检测工位上设有第一图像采集模块11和第二图像采集模块12；
第一图像采集模块11是在第一输送带1的一侧底部安装有第一移动架组15，在第一移动架组15上安装有第一CMOS相机13和第一线性光源14，且第一线性光源14在第一CMOS相机13的下方，第一CMOS相机13位于检测工位的上方，第一CMOS相机13通过第一图像采集卡与工控机相连；并通过调节第一线性光源14的亮度来第一CMOS相机13的调整成像清晰度；
第二图像采集模块12是在第一输送带1的另一侧底部安装有第二移动架组18，在第二移动架组18上安装有第二CMOS相机16和第二线性光源17，且第第二线性光源17在第二CMOS相机16的下方，第二CMOS相机16位于检测工位的侧边；第二CMOS相机16通过第二图像采集卡与工控机相连；并通过调节第二线性光源17的亮度来调整第二CMOS相机16的成像清晰度；
以第一输送带1与第二输送带2之间的区域水平面中心位置为原点O，以沿第一输送带1的输送方向为X轴方向，以平行于水平面的方向且垂直于第一输送带1的输送方向为Y轴方向，以垂直于水平面竖直向上为Z轴方向，从而建立世界坐标系；如图1所示；
令检测工位上的笔记本电脑的尺寸为a×b，第一CMOS相机13拍摄视场的画面尺寸为L1×W1；
当笔记本电脑处于世界坐标系的原点O位置时，调整第一CMOS相机13在Z轴方向的安装位置，使得其拍摄视场垂直正视于世界坐标系XOY面，且第一CMOS相机13拍摄视场的画面中笔记本电脑A面的左右边缘到第一CMOS相机13拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c1，笔记本电脑A面的上下边缘到第一CMOS相机13拍摄视场的上下边缘像素距离均为d1，且满足：
Figure BDA0003225073580000061
第二CMOS相机16拍摄视场画面尺寸为L2×W2；
当笔记本电脑处于世界坐标系的原点O位置时，调整第二CMOS相机16位于世界坐标系的Y轴与Z轴的正方向上，使得其拍摄视场垂直正视于世界坐标系的XOZ面；且第二CMOS相机16拍摄视场的画面中的笔记本电脑B面的左右边缘到第二CMOS相机16拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c2，笔记本电脑B面的上下边缘到第二CMOS相机16拍摄视场的上下边缘像素距离均为d2，且满足：
Figure BDA0003225073580000071
工控机还通过串口通信与下位机控制模块进行信号传输，且下位机控制模块分别与第一输送带1、第二输送带2、翻盖机构3、顶升旋转机构7连接，用于控制装置运行；工控机通过图像处理算法对第一图像采集模块11和第二图像采集模块12采集到图像进行图像处理，获取全方位的笔记本外壳图像信息，并提供给深度学习模型进行图像特征-缺陷形式的分类、识别，此处根据图像的特征和缺陷的种类可采用卷积神经网络、改进VGG19深度学习模型等。
本实施例中，如图2所示，一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测法是按如下步骤进行：
步骤1：将待检测的笔记本电脑闭合后水平放置到运行的第一输送带1上，且开合端沿着输送带的输送方向，并与推杆组件19同侧；推杆组件19在推杆气缸20的作用下，对第一输送带1上的笔记本电脑进行位置调整，使得笔记本电脑处于第一输送带1上的中间位置后，推杆组件19复位；将笔记本电脑移动到输送带中间位置，便于笔记本电脑可以准确移动到检测工位处；
步骤2：第一图像采集模块11实时采集检测工位上数字图像并发送给工控机；工控机根据预存的笔记本电脑表面边缘特征点的位置信息和个数，对所接收到的数字图像进行特征点识别，若识别到的特征点个数与预存的特征点个数匹配，则根据预存的特征点位置信息计算数字图像中特征点的位置偏差值，若位置偏差值小于所设定的阈值，则判定待检测的笔记本电脑到达指定位置，并发送停运信号给下位机控制模块，以控制第一输送带1和第二输送带2停止运行；
步骤3：工控机接收到下位机控制模块反馈的停机完成信号后，利用第一图像采集模块11采集待检测笔记本电脑的A面图像；
步骤4：当完成A面图像的采集后，工控机发送采集信号给下位机控制模块，用于控制翻盖机构3和底部顶升旋转机构7动作，使得底部顶升旋转机构7的伸缩旋转气缸8作顶升动作以驱动第二真空吸盘组10吸住笔记本电脑D面，同时，翻盖机构3驱动第一真空吸盘组5吸住笔记本电脑A面后，再执行90°翻盖动作以打开笔记本电脑；
步骤5：当完成翻盖动作后，工控机控制第一图像采集模块11在停采集笔记本电脑的C面图像、控制第二图像采集模块12采集笔记本电脑的B面图像，如图6所示，完成笔记本电脑B、C面图像的采集后发送给工控机进行图像处理；
步骤6：下位机控制模块控制翻盖机构3驱动第一真空吸盘组5吸住笔记本电脑A面后，再执行90°闭合动作以闭合笔记本电脑；
步骤7：下位机控制模块控制顶升旋转机构7驱动笔记本电脑旋转180°后，再控制翻盖机构3驱动第一真空吸盘组5吸住笔记本电脑A面后翻转90°，使得笔记本电脑的底部朝向第二图像采集模块12，如图7所示；工控机控制第二图像采集模块采集笔记本电脑的D面图像；
步骤8：当完成D面图像的采集后，工控机发送复位信号给下位机控制模块，以控制翻盖机构3驱动第一真空吸盘组5逆向翻转90°，从而使得笔记本电脑复位后，再发送运行信号给下位机控制模块，以控制第一输送带1和第二输送带2恢复运行；
步骤9：工控机对所采集到的图像进行直方图均衡化处理和中值滤波处理后，将处理后的图像按比例裁剪，从而建立基于图像金字塔的灰度模板，用于检测缺陷特征区域，以减小缺陷匹配搜索面积，快速定位目标缺陷的位置，采集的缺陷信息后便于下一步制作缺陷数据区域样本集；
工控机根据灰度模板对笔记本电脑A面图像、B面图像、C面图像、D面图像的位置和方向进行校正，并对校正后的图像划分感兴趣区域，得到感兴趣区域样本集，用于建立并优化深度学习模型，从而利用深度学习模型实现对笔记本电脑外壳图像的缺陷检测和识别，此处根据图像的特征和缺陷的种类可采用卷积神经网络、改进VGG19深度学习模型等。

Claims (3)

1.一种笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置，其特征在于，设置一输送带，所述输送带在沿输送方向依次设置有第一输送带(1)及第二输送带(2)；
所述第一输送带(1)的一侧设置有推杆组件(19)，所述推杆组件(19)是在推杆气缸(20)的活动端设置有橡胶块(23)，用于对第一输送带(1)上笔记本电脑的初始位置进行调整，使得笔记本电脑处于所述第一输送带(1)上的中间位置；
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)的同侧设置有翻盖机构(3)，所述翻盖机构(3)是在所述第一输送带(1)与第二输送带(2)之间设置有支撑板(21)；所述支撑板(21)上通过支撑座(6)固定有连动组件(22)，所述连动组件(22)的支撑端通过铰接螺栓与所述支撑座(6)活动铰接，所述连动组件(22)的一端与所述支撑板(21)上的无杆气缸(4)的活动端与相连，所述连动组件(22)的另一端安装有第一真空吸盘组(5)，用于吸附笔记本电脑A面；所述无杆气缸(4)驱动所述连动组件(22)动作并带动第一真空吸盘组(5)上的笔记本电脑A面作翻盖动作；
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)之间的底部安装有顶升旋转机构(7)，所述顶升旋转机构包括：伸缩旋转气缸(8)，吸盘安装架(9)和第二真空吸盘组(10)；所述伸缩旋转气缸(8)固定在所述支撑板(21)上，所述伸缩旋转气缸(8)顶部安装所述吸盘安装架(9)，所述吸盘安装架(9)上安装有所述第二真空吸盘组(10)，且呈矩形均匀分布；所述伸缩旋转气缸(8)驱动所述第二真空吸盘组(10)上的笔记本电脑D面作顶升旋转运动；
所述第一输送带(1)及第二输送带(2)之间设置有检测工位，所述检测工位上设有第一图像采集模块(11)和第二图像采集模块(12)；
所述第一图像采集模块(11)是在所述第一输送带(1)的一侧底部安装有第一移动架组(15)，在第一移动架组(15)上安装有第一CMOS相机(13)和第一线性光源(14)，且第一线性光源(14)在所述第一CMOS相机(13)的下方，所述第一CMOS相机(13)位于所述检测工位的上方，所述第一CMOS相机(13)通过第一图像采集卡与工控机相连；并通过调节所述第一线性光源(14)的亮度来第一CMOS相机(13)的调整成像清晰度；
所述第二图像采集模块(12)是在所述第一输送带(1)的另一侧底部安装有第二移动架组(18)，在所述第二移动架组(18)上安装有所述第二CMOS相机(16)和第二线性光源(17)，且第第二线性光源(17)在所述第二CMOS相机(16)的下方，所述第二CMOS相机(16)位于所述检测工位的侧边；所述第二CMOS相机(16)通过第二图像采集卡与所述工控机相连；并通过调节所述第二线性光源(17)的亮度来调整第二CMOS相机(16)的成像清晰度；
所述工控机还通过串口通信与下位机控制模块进行信号传输，且所述下位机控制模块分别与所述第一输送带(1)、第二输送带(2)、翻盖机构(3)、顶升旋转机构(7)连接，用于控制装置运行；所述工控机对所述第一图像采集模块(11)和所述第二图像采集模块(12)采集到图像进行处理，得到全方位的笔记本外壳图像信息后提供给深度学习模型进行图像特征-缺陷形式的分类、识别。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置，其特征是：
以所述第一输送带(1)与第二输送带(2)之间的区域水平面中心位置为原点O，以沿所述第一输送带(1)的输送方向为X轴方向，以平行于水平面的方向且垂直于所述第一输送带(1)的输送方向为Y轴方向，以垂直于水平面竖直向上为Z轴方向，从而建立世界坐标系；
令检测工位上的笔记本电脑的尺寸为a×b，所述第一CMOS相机(13)拍摄视场的画面尺寸为L1×W1；
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时，调整所述第一CMOS相机(13)在Z轴方向的安装位置，使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系XOY面，且所述第一CMOS相机(13)拍摄视场的画面中笔记本电脑A面的左右边缘到第一CMOS相机(13)拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c1，笔记本电脑A面的上下边缘到第一CMOS相机(13)拍摄视场的上下边缘像素距离均为d1，且满足：
Figure FDA0003225073570000021
所述第二CMOS相机(16)拍摄视场画面尺寸为L2×W2；
当笔记本电脑处于所述世界坐标系的原点O位置时，调整所述第二CMOS相机(16)位于所述世界坐标系的Y轴与Z轴的正方向上，使得其拍摄视场垂直正视于所述世界坐标系的XOZ面；且所述第二CMOS相机(16)拍摄视场的画面中的笔记本电脑B面的左右边缘到第二CMOS相机(16)拍摄视场的左右边缘的像素距离均为c2，笔记本电脑B面的上下边缘到所述第二CMOS相机(16)拍摄视场的上下边缘像素距离均为d2，且满足：
Figure FDA0003225073570000022
3.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳缺陷的全方位快速检测装置的检测方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤1：将待检测的笔记本电脑闭合后水平放置到运行的第一输送带(1)上，且开合端沿着输送带的输送方向，并与所述推杆组件(19)同侧；所述推杆组件(19)在推杆气缸(20)的作用下，对所述第一输送带(1)上的笔记本电脑进行位置调整，使得笔记本电脑处于所述第一输送带(1)上的中间位置后，所述推杆组件(19)复位；
步骤2：所述第一图像采集模块(11)实时采集所述检测工位上数字图像并发送给工控机；所述工控机根据预存的笔记本电脑表面边缘特征点的位置信息和个数，对所接收到的数字图像进行特征点识别，若识别到的特征点个数与预存的特征点个数匹配，则根据预存的特征点位置信息计算所述数字图像中特征点的位置偏差值，若位置偏差值小于所设定的阈值，则判定所述待检测的笔记本电脑到达指定位置，并发送停运信号给所述下位机控制模块，以控制所述第一输送带(1)和第二输送带(2)停止运行；
步骤3：所述工控机接收到所述下位机控制模块反馈的停机完成信号后，利用所述第一图像采集模块(11)采集待检测笔记本电脑的A面图像；
步骤4：当完成A面图像的采集后，所述工控机发送采集信号给下位机控制模块，用于控制所述翻盖机构(3)和底部顶升旋转机构(7)动作，使得所述底部顶升旋转机构(7)的伸缩旋转气缸(8)作顶升动作以驱动所述第二真空吸盘组(10)吸住笔记本电脑D面，同时，所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后，再执行90°翻盖动作以打开笔记本电脑；
步骤5：当完成翻盖动作后，所述工控机控制所述第一图像采集模块(11)在停采集笔记本电脑的C面图像、控制所述第二图像采集模块(12)采集笔记本电脑的B面图像，完成所述笔记本电脑B、C面图像的采集后发送给所述工控机进行图像处理；
步骤6：所述下位机控制模块控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后，再执行90°闭合动作以闭合笔记本电脑；
步骤7：所述下位机控制模块控制所述顶升旋转机构(7)驱动笔记本电脑旋转180°后，再控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)吸住笔记本电脑A面后翻转90°，使得所述笔记本电脑的底部朝向所述第二图像采集模块(12)；所述工控机控制所述第二图像采集模块采集笔记本电脑的D面图像；
步骤8：当完成D面图像的采集后，所述工控机发送复位信号给所述下位机控制模块，以控制所述翻盖机构(3)驱动所述第一真空吸盘组(5)逆向翻转90°，从而使得笔记本电脑复位后，再发送运行信号给所述下位机控制模块，以控制所述第一输送带(1)和第二输送带(2)恢复运行；
步骤9：所述工控机对所采集到的图像进行直方图均衡化处理和中值滤波处理后，将处理后的图像按比例裁剪，从而建立基于图像金字塔的灰度模板；
所述工控机根据灰度模板对笔记本电脑A面图像、B面图像、C面图像、D面图像的位置和方向进行校正，并对校正后的图像划分感兴趣区域，得到感兴趣区域样本集，用于建立并优化深度学习模型，从而利用深度学习模型实现对笔记本电脑外壳图像的缺陷检测和识别。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116040296A (zh) * 2023-02-20 2023-05-02 苏州天准科技股份有限公司 用于笔记本电脑外观检测的合盖装置、输送装置及输送方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105689274A (zh) * 2016-03-23 2016-06-22 东北大学 一种笔记本电脑外壳自动检测装置
WO2017088469A1 (zh) * 2015-11-27 2017-06-01 武汉精测电子技术股份有限公司 一种基于机械手臂的高精度自动光学检测系统和方法
CN108956645A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 丹阳市精通眼镜技术创新服务中心有限公司 一种多视觉系统的光学镜片缺陷检测装置及方法
CN109580641A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 江苏大学 一种笔记本电脑面板自动检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017088469A1 (zh) * 2015-11-27 2017-06-01 武汉精测电子技术股份有限公司 一种基于机械手臂的高精度自动光学检测系统和方法
CN105689274A (zh) * 2016-03-23 2016-06-22 东北大学 一种笔记本电脑外壳自动检测装置
CN108956645A (zh) * 2018-07-18 2018-12-07 丹阳市精通眼镜技术创新服务中心有限公司 一种多视觉系统的光学镜片缺陷检测装置及方法
CN109580641A (zh) * 2018-12-12 2019-04-05 江苏大学 一种笔记本电脑面板自动检测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张曙光;郑鹏尚;赵灿松;王春苗;: "安全壳缺陷检测系统", 仪器仪表用户, no. 07 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116040296A (zh) * 2023-02-20 2023-05-02 苏州天准科技股份有限公司 用于笔记本电脑外观检测的合盖装置、输送装置及输送方法
CN116040296B (zh) * 2023-02-20 2023-08-18 苏州天准科技股份有限公司 用于笔记本电脑外观检测的合盖装置、输送装置及输送方法

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