CN114460104A - 一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统及方法，涉及机器视觉技术领域。该系统包括检测终端和检测服务器；检测终端，用于使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将目标图像发送给检测服务器；检测服务器，用于根据目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给检测终端；检测终端，还用于根据检测结果对目标产品进行分类。检测终端自动采集目标产品的目标图像，由检测服务器通过机器视觉的方式对目标产品进行注塑质量检测，提高检测效率，并且目标图像具有不同线性偏振度可以提高注塑质量检测的精准度。

Description

一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统及方法
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统及方法。
背景技术
注塑成型已广泛应用于制造业，注塑件的生产从模具设计开始，然后是原材料注塑、注塑成型、质量检测、包装和交付。缺陷检测在注塑成型过程中起到非常重要的作用。
而许多中小型企业经常由人工进行质量检测，这种人工检查容易出现人为错误，并且，必须对现场专业人员进行重复性验证方面的持续培训，以使每个人达到相同的水平。使用注塑成型生产的拉链排牙，产品体积小、数量多，使用人工进行注塑质量检测，效率和精准度都较低。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明实施例第一方面，提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，包括检测终端和检测服务器；
所述检测终端，用于使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将所述目标图像发送给所述检测服务器；
所述检测服务器，用于根据所述目标图像判断所述目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；
所述检测终端，还用于根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
检测终端包括光源模块、光源选择模块和图像采集模块；其中所述光源模块包括一个自然光源模块和多个不同频率的单色光源子模块；图像采集模块包括第一采集子模块和第二采集子模块；
所述第一采集子模块，用于当所述自然光源模块开启时，采集所述目标产品的图像，作为第一图像；
所述光源选择模块，用于根据所述第一图像判断所述目标产品的目标颜色，根据所述目标颜色从多个不同频率的单色光源子模块中，选择目标单色光源子模块；
所述第二采集子模块，用于当所述目标单色光源子模块开启时，采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像。
可选地，所述第二采集子模块包括三个线性滤镜在0度、60度和120度处偏振的成像传感器。
本发明实施例第二方面，还提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，应用于检测终端，所述方法包括：
使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将所述目标图像发送给检测服务器；以使所述检测服务器根据所述目标图像判断所述目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；
根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，包括：
采集所述目标产品在自然光源下的图像，作为第一图像；
根据所述第一图像判断所述目标产品的目标颜色；
根据所述目标颜色从多个光源中，选择目标光源；
采集目标产品的在目标光源下的不同线性偏振度的目标图像。
可选地，所述目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
本发明实施例第三方面，还提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，应用于检测服务器，所述方法包括：
根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；所述目标图像为所述检测终端使用多个光源采集的目标产品的在不同线性偏振度的图像；以使所述检测终端根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，包括：
将终端发送的目标图像经过灰度处理，得到二维目标数据；
将所述二维目标数据输入预设的CNN模型，检测所述目标产品是否具有缺陷；若所述目标产品具有缺陷，则判断所述目标产品的质量为不合格；若所述目标产品不具有缺陷，则判断所述目标产品的质量为合格。
可选地，所述目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
基于本发明实施例提供的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，包括检测终端和检测服务器；检测终端，用于使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将目标图像发送给检测服务器；检测服务器，用于根据目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给检测终端；检测终端，还用于根据检测结果对目标产品进行分类。检测终端自动采集目标产品的目标图像，由检测服务器通过机器视觉的方式对目标产品进行注塑质量检测，提高检测效率，并且目标图像具有不同线性偏振度可以提高注塑质量检测的精准度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统的系统框图。
图2为本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统。参见图1，图1为本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统的系统框图。该系统包括检测终端和检测服务器；
检测终端，用于使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将目标图像发送给检测服务器；
检测服务器，用于根据目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给检测终端；
检测终端，还用于根据检测结果对目标产品进行分类。
基于本发明实施例提供的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，检测终端自动采集目标产品的目标图像，由检测服务器通过机器视觉的方式对目标产品进行注塑质量检测，提高检测效率，并且目标图像具有不同线性偏振度可以提高注塑质量检测的精准度。
一种实现方式中，根据目标产品具有的不同缺陷类型，该系统可以设置多个光源。
一种实现方式中，当光在不透明塑料部件上的反射可以用简单的二色反射模型来模拟，光的反射可以分解为镜面反射分量和漫反射分量。漫反射是轻微到非偏振的，因此，漫反射分量会影响图像的质量，导致图像清晰度低，难以根据图像进行质量检测。检测终端可以采集目标产品在不同线性偏振度的目标图像，滤除漫反射分量提高图像质量，进而提高注塑质量检测的精准度。
一种实现方式中，检测结果可以为合格或者不合格，检测终端可以根据检测结果对目标产品进行分类，即剔除不合格的目标产品。
在一个实施例中，检测终端包括光源模块、光源选择模块和图像采集模块；其中光源模块包括一个自然光源模块和多个不同频率的单色光源子模块（图1中为第一单色光源子模块、第二单色光源子模块和第三单色光源子模块），本发明实施例仅仅以包含三个单色光源子模块为例进行说明，但实际情况并不限于此；图像采集模块包括第一采集子模块和第二采集子模块；
第一采集子模块，用于当自然光源模块开启时，采集目标产品的图像，作为第一图像；
光源选择模块，用于根据第一图像判断目标产品的目标颜色，根据目标颜色从多个不同频率的单色光源子模块中，选择目标单色光源子模块；
第二采集子模块，用于当目标单色光源子模块开启时，采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像。
一种实现方式中，自然光源模块和第一采集子模块可以为配套的图像采集设备，用于采集目标产品在自然光源下的第一图像。多个不同频率的单色光源子模块和第二采集子模块可以为配套的图像采集设备，用于采集目标产品在单色光源下的目标图像。
一种实现方式中，目标单色光源子模块的选择直接决定了采集的目标图像是否能够直接、清晰的显示目标产品的缺陷。光源选择模块选择目标单色光源子模块，可以分为选择目标单色光源的类型和目标单色光源的照明方式。根据目标颜色可以确定目标单色光源的类型，根据目标产品常见的缺陷类型可以目标单色光源的照明方式。例如，若目标产品常见的缺陷类型包括外轮廓披锋，则可以选择背光源的照明方式；或者，目标产品常见的缺陷类型包括凹坑，则可以选择平行光源的照明方式等等。
在一个实施例中，第二采集子模块包括三个线性滤镜在0度、60度和120度处偏振的成像传感器（图1中为第一成像传感器、第二成像传感器和第三成像传感器）。
一种实现方式中，每一成像传感器可以集成有偏振滤光片，通过偏振滤光片可以使成像传感器的线性滤镜分别在0度、60度和120度处偏振。
本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法。参见图2，图2为本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法的流程图。该方法应用于检测终端，可以包括以下步骤：
S201，使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将目标图像发送给检测服务器，以使检测服务器根据目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给检测终端。
S202，根据检测结果对目标产品进行分类。
在一个实施例中，步骤S201中使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，具体包括：
步骤一，采集目标产品在自然光源下的图像，作为第一图像。
步骤二，根据第一图像判断目标产品的目标颜色。
步骤三，根据目标颜色从多个光源中，选择目标光源。
步骤四，采集目标产品的在目标光源下的不同线性偏振度的目标图像。
在一个实施例中，目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
本发明实施例提供了一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法。该方法应用于检测服务器，可以包括以下步骤：
根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给检测终端，以使检测终端根据检测结果对目标产品进行分类。
目标图像为检测终端使用多个光源采集的目标产品的在不同线性偏振度的图像。
基于本发明实施例提供的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，检测终端自动采集目标产品的目标图像，由检测服务器通过机器视觉的方式对目标产品进行注塑质量检测，提高检测效率，并且目标图像具有不同线性偏振度可以提高注塑质量检测的精准度。
在一个实施例中，根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，具体包括：
步骤一，将终端发送的目标图像经过灰度处理，得到二维目标数据。
步骤二，将二维目标数据输入预设的CNN模型，检测目标产品是否具有缺陷；若目标产品具有缺陷，则判断目标产品的质量为不合格；若目标产品不具有缺陷，则判断目标产品的质量为合格。
一种实现方式中，预设的CNN模型具有三个不同大小的卷积核。第一个卷积层为一个7×7的卷积核，第二和第三卷积层各有一个3×3的卷积核。每个卷积层的后面各具有一层Maxpooling层，Maxpooling层大小为2×2。数据经过三个卷积层和Maxpooling层后，进入flattened层，然后通过密集层压缩数据。为了避免过度拟合，可以使用dropout技术并将dropout率设置为0.2。最后使用softmax层完成缺陷检测。
在一个实施例中，目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，其特征在于，包括检测终端和检测服务器；
所述检测终端，用于使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将所述目标图像发送给所述检测服务器；
所述检测服务器，用于根据所述目标图像判断所述目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；
所述检测终端，还用于根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
检测终端包括光源模块、光源选择模块和图像采集模块；其中所述光源模块包括一个自然光源模块和多个不同频率的单色光源子模块；图像采集模块包括第一采集子模块和第二采集子模块；
所述第一采集子模块，用于当所述自然光源模块开启时，采集所述目标产品的图像，作为第一图像；
所述光源选择模块，用于根据所述第一图像判断所述目标产品的目标颜色，根据所述目标颜色从多个不同频率的单色光源子模块中，选择目标单色光源子模块；
所述第二采集子模块，用于当所述目标单色光源子模块开启时，采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像。
2.基于权利要求1所述的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测系统，其特征在于，所述第二采集子模块包括三个线性滤镜在0度、60度和120度处偏振的成像传感器。
3.一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，其特征在于，应用于检测终端，所述方法包括：
使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，并将所述目标图像发送给检测服务器；以使所述检测服务器根据所述目标图像判断所述目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；
根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
使用多个光源采集目标产品的在不同线性偏振度的目标图像，包括：
采集所述目标产品在自然光源下的图像，作为第一图像；
根据所述第一图像判断所述目标产品的目标颜色；
根据所述目标颜色从多个光源中，选择目标光源；
采集目标产品的在目标光源下的不同线性偏振度的目标图像。
4.基于权利要求3所述的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，其特征在于，所述目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
5.一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，其特征在于，应用于检测服务器，所述方法包括：
根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，作为检测结果发送给所述检测终端；所述目标图像为所述检测终端使用多个光源采集的目标产品的在不同线性偏振度的图像；以使所述检测终端根据所述检测结果对所述目标产品进行分类；
根据检测终端发送的目标图像判断目标产品的质量，包括：
将终端发送的目标图像经过灰度处理，得到二维目标数据；
将所述二维目标数据输入预设的CNN模型，检测所述目标产品是否具有缺陷；若所述目标产品具有缺陷，则判断所述目标产品的质量为不合格；若所述目标产品不具有缺陷，则判断所述目标产品的质量为合格。
6.基于权利要求5所述的一种基于机器视觉的拉链排牙注塑质量检测方法，其特征在于，所述目标图像包括线性偏振度为0度、60度和120度的图像。
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