CN114463327A - 电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备和方法，多节拍成像检测设备包括两个条形光源、摄像机、工控机和控制系统，摄像机设置在待检测产品的中心位置的正上方，待检测产品水平设置在检测台上，两个条形光源分别设置在摄像机的两侧，两个条形光源之间的正中位置与摄像机的竖向中心线相对应。本发明的多节拍成像检测设备，通过设置两个条形光源，摄像机每次获得待检测产品图像的过程中，摄像机曝光两次，能够让水印缺陷成像更明显，可以有效提高内衬包装水印缺陷的对比度，显著提高电子产品内衬包装水印缺陷的检测正确率和效率。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，具体涉及一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备与方法。
背景技术
随着3c产品的市场需求增长，3c产品的包装内衬的需求也同步增加。尤其是现在都注重环保的要求，包装材料采用可降解的材料越来越多。目前包装内衬都是采用人工视检，工人检测存在效率低、主观的波动性大、用工成本高等。尤其是目前客户对外观的质量要求高，部分轻微的瑕疵人工检测难以覆盖到。像水印等缺陷，需要在特殊的角度才能检测到，更增加了人工检查的难度。目前行业内尚无相关的检测设备。针对水印缺陷，行业内亟需研发了一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备与方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备，包括两个条形光源、摄像机、工控机和控制系统，所述摄像机设置在待检测产品的中心位置的正上方，所述待检测产品水平置于检测台上的图像采集区域内，两个所述条形光源分别位于所述摄像机的两相对侧，两个所述条形光源对称倾斜设置且所述条形光源的出光面与所述待检测产品之间的夹角为α，两个所述条形光源之间的正中位置与所述摄像机的竖向中心线相对应，所述工控机与两个所述条形光源、所述摄像机以及所述控制系统分别连接。
进一步的，所述出光面从上往下是由内向外倾斜设置，所述出光面与所述待检测产品之间的夹角为12°≤α≤18°；两个所述出光面之间的间距为100~200mm。
进一步的，所述摄像机的镜头与所述待检测产品的间距为300~500mm，且所述镜头的高度位置高于所述出光面的高度位置。
本发明还提供一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测方法，采用上述的多节拍成像检测设备对电子产品内衬包装进行水印缺陷检测，多节拍成像检测方法包括如下步骤：
S1、当上料装置输送待检测产品到检测台上的图像采集区域后，工控机控制摄像机对置于检测台上的待检测产品进行拍照以获得待检测产品图像，并提取待检测产品图像中的产品ROI区域；
S2、对所述步骤S1中获得的待检测产品图像进行去噪处理；
S3、使用中值滤波器对所述步骤S1中获得的待检测产品图像进行滤波，得到中值滤波图像；
S4、将所述步骤S3中获得的中值滤波图像与所述步骤S2中获得去噪后的待检测产品图像逐像素相减，获取差异图像；
S5、将所述步骤S4中的差异图像的像素值乘以一个系数值，并加上所述步骤S2中去噪后的待检测产品图像对应的像素值，最终得到水印增强图像；
S6、对所述步骤S5得到的水印增强图像通过局部阈值分割的方法提取水印缺陷区域；将所述步骤S5中的水印增强图像等间隔的分为若干块，计算每块区域内像素的平均值，再求出该块区域的像素比较平均值低20的像素，即可得到图像中是否含有水印的处理结果；
S7、工控机将图像中是否含有水印的处理结果发送给控制系统，控制系统接收所述工控机发来的结果信号，如果是有水印信号，控制系统将通过下料装置将检测后的产品下料到不合格品区，如果是无水印信号，将产品下料到合格品区。
进一步的，所述步骤S1中获得待检测产品图像的具体步骤为：多节拍成像检测设备的控制系统发送拍照信号给工控机，工控机接收到拍照信号后，控制所述摄像机一侧的条形光源处于打开状态、另一侧的条形光源关闭状态，并控制所述摄像机进行第一曝光拍摄到第一张图像；然后，工控机控制两个所述条形光源的状态进行互换，并控制所述摄像机进行第二曝光拍摄第二张图像。
进一步的，所述步骤S5中，所述系数值根据采集图像的水印成像情况进行动态设置。
进一步的，所述系数值设置为10。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)、本发明的电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备，通过设置两个条形光源，摄像机每次获得待检测产品图像的过程中，摄像机曝光两次，每次曝光拍摄的时候，只开启一个条形光源，能够让水印缺陷成像更明显，可以有效提高内衬包装水印缺陷的对比度，显著提高电子产品内衬包装水印缺陷的检测正确率和效率。
(2)、本发明的电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测方法，通过使用图像增强的方法，提高了电子产品内衬包装水印缺陷的检测正确率和效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备的结构示意图；
其中，1-条形光源，2-摄像机，3-待检测产品。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参见图1，本实施例提供一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备，包括两个条形光源1、摄像机2、工控机、控制系统以及产品上、下料装置，具体结构如下：
摄像机设置在待检测产品3的中心位置的正上方，待检测产品3水平设置在检测台上；待检测产品3为电子产品的内衬包装盒，由控制系统控制上料装置放置在图像采集区域内。两个条形光源分别位于摄像机的两相对侧，两个条形光源对称倾斜设置且条形光源的出光面与待检测产品之间的夹角为α。具体地，两个出光面从上往下均是由内向外倾斜设置的倾斜面，出光面与待检测产品之间的夹角为12°≤α≤18°；优选，出光面与待检测产品之间的夹角为15°。两个出光面之间的间距为100~200mm；优选为150mm。摄像机的镜头与待检测产品的间距为300~500mm，优选为380mm，且镜头的高度位置高于出光面的高度位置；摄像机采用500万像素全局曝光工业摄像机。两个条形光源之间的正中位置与摄像机的竖向中心线相对应，工控机与两个条形光源、摄像机以及控制系统分别连接。
本发明还提供一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测方法，采用上述的多节拍成像检测设备对电子产品内衬包装进行水印缺陷检测，多节拍成像检测方法包括如下步骤：
第一步、当上料装置输送待检测产品3到检测台上的图像采集区域后，工控机控制摄像机2对置于检测台上的待检测产品进行拍照以获得待检测产品图像，并提取待检测产品图像中的产品ROI区域；具体为取图像中的固定的产品ROI区域，将产品的图像完全分割出来。
第二步、对第一步中获得的待检测产品图像进行去噪处理，消除小的噪声点的影响；优选使用3x3窗口大小的高斯滤波器对图像进行滤波。
第三步、使用11x11窗口大小的中值滤波器对第一步中获得的待检测产品图像进行滤波，得到中值滤波图像；这样就可以把图像种的水印等缺陷通过滤波器滤掉。
第四步、为了增强水印缺陷的差异，将第三步中获得的中值滤波图像与第二步中获得去噪后的待检测产品图像逐像素相减，获取差异图像；
第五步、将第四步中的差异图像的像素值乘以一个系数值，并加上第二步中去噪后的待检测产品图像对应的像素值，最终得到水印增强图像；系数值根据采集图像的水印成像情况进行动态设置；系数值可以设置为10。
第六步、提取水印缺陷：对第五步得到的水印增强图像通过局部阈值分割的方法提取水印缺陷区域；将第五步中的水印增强图像等间隔的分为若干块，计算每块区域内像素的平均值，再求出该块区域的像素比较平均值低20的像素，即可得到图像中是否含有水印的处理结果。
第七步、工控机将图像中是否含有水印的处理结果发送给控制系统，控制系统接收所述工控机发来的结果信号，如果是有水印信号，控制系统将通过下料装置将检测后的产品下料到不合格品区，如果是无水印信号，将产品下料到合格品区。
在本发明优选的实施例中，摄像机每次获得待检测产品图像的过程中，摄像机曝光两次，每次曝光拍摄的时候，只开启其中一个条形光源。第一步中获得待检测产品图像的具体步骤为：多节拍成像检测设备的控制系统发送拍照信号给工控机，工控机接收到拍照信号后，控制摄像机一侧的条形光源1处于打开状态、另一侧的条形光源1关闭状态，并控制摄像机2进行第一曝光拍摄到第一张图像；然后，工控机控制两个条形光源的状态进行互换，（即第一次曝光拍摄时处于打开状态的条形光源1转换为关闭状态，而原处于关闭状态的条形光源转换为打开状态），并控制摄像机进行第二曝光拍摄第二张图像。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测设备，其特征在于，两个条形光源(1)、摄像机(2)、工控机和控制系统，所述摄像机设置在待检测产品(3)的中心位置的正上方，所述待检测产品水平置于检测台上的图像采集区域内，两个所述条形光源分别位于所述摄像机的两相对侧，两个所述条形光源对称倾斜设置且所述条形光源的出光面与所述待检测产品之间的夹角为α，两个所述条形光源之间的正中位置与所述摄像机的竖向中心线相对应，所述工控机与两个所述条形光源、所述摄像机以及所述控制系统分别连接。
2.根据权利要求1所述的多节拍成像检测设备，其特征在于，所述出光面从上往下是由内向外倾斜设置，所述出光面与所述待检测产品之间的夹角为12°≤α≤18°；两个所述出光面之间的间距为100~200mm。
3.根据权利要求1所述的多节拍成像检测设备，其特征在于，所述摄像机的镜头与所述待检测产品的间距为300~500mm，且所述镜头的高度位置高于所述出光面的高度位置。
4.一种电子产品内衬包装水印缺陷的多节拍成像检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-3中任一项所述的多节拍成像检测设备对电子产品内衬包装进行水印缺陷检测，所述多节拍成像检测方法包括如下步骤：
S1、当上料装置输送待检测产品(3)到检测台上的图像采集区域后，工控机控制摄像机(2)对置于检测台上的待检测产品进行拍照以获得待检测产品图像，并提取待检测产品图像中的产品ROI区域；
S2、对所述步骤S1中获得的待检测产品图像进行去噪处理；
S3、使用中值滤波器对所述步骤S1中获得的待检测产品图像进行滤波，得到中值滤波图像；
S4、将所述步骤S3中获得的中值滤波图像与所述步骤S2中获得去噪后的待检测产品图像逐像素相减，获取差异图像；
S5、将所述步骤S4中的差异图像的像素值乘以一个系数值，并加上所述步骤S2中去噪后的待检测产品图像对应的像素值，最终得到水印增强图像；
S6、对所述步骤S5得到的水印增强图像通过局部阈值分割的方法提取水印缺陷区域；将所述步骤S5中的水印增强图像等间隔的分为若干块，计算每块区域内像素的平均值，再求出该块区域的像素比较平均值低20的像素，即可得到图像中是否含有水印的处理结果；
S7、工控机将图像中是否含有水印的处理结果发送给控制系统，控制系统接收所述工控机发来的结果信号，如果是有水印信号，控制系统将通过下料装置将检测后的产品下料到不合格品区，如果是无水印信号，将产品下料到合格品区。
5.根据权利要求4所述的多节拍成像检测方法，其特征在于，所述步骤S1中获得待检测产品图像的具体步骤为：多节拍成像检测设备的控制系统发送拍照信号给工控机，工控机接收到拍照信号后，控制所述摄像机一侧的条形光源(1)处于打开状态、另一侧的条形光源(1)关闭状态，并控制所述摄像机进行第一曝光拍摄到第一张图像；然后，工控机控制两个所述条形光源的状态进行互换，并控制所述摄像机进行第二曝光拍摄第二张图像。
6.根据权利要求4所述的多节拍成像检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述系数值根据采集图像的水印成像情况进行动态设置。
7.根据权利要求6所述的多节拍成像检测方法，其特征在于，所述系数值设置为10。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220510 |