CN116223528B - 一种视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视觉检测系统，包括工控机、显示器、拍照检测装置和视觉处理软件，视觉处理软件包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块，工控机的正面且电性导通通讯模块设置有通讯接口，工控机的输出端与显示器的接收端电性连接，工控机的接收端与拍照检测装置的检测端电性连接。本发明在工控机内视觉处理软件包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块，能够通过对图片的比对实现包胶合格性的判断，又能够通过计算模块进行以下包胶数据的计算，使得对电芯包胶合格率的把控更加精准，既不会造成合格品的浪费，同时也保障了电芯包胶检测的质量。

Description

一种视觉检测系统

技术领域

本发明涉及包胶视觉检测领域，特别涉及一种视觉检测系统。

背景技术

在电芯进行包胶检测时，现有的视觉检测系统是通过拍照检测装置对待检测的电芯先进行拍照，然后再将拍摄的信息传输至工控机处进行图像的检测处理，现有的这类检测系统其对电芯的拍照检测只能够通过图像处理模块将所拍摄的待检测图像与成品图像进行比对，通过比对信息来进行包胶检测合格程度的判断，由于是对电芯包胶的拍照检测，通过现有的检测系统只能够直观的比对出贴胶位置有无胶纸，在一些胶纸贴附存在褶皱时，因没有对应的计算模块，无法计算褶皱的面积，即不能够准确的判断褶皱是否处于合理的贴胶范围，因此常常会出现误判的情况发生，这样就会使得产品质量无法得到稳定的把控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视觉检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种视觉检测系统，包括工控机、显示器、拍照检测装置和视觉处理软件，所述视觉处理软件设置在工控机内，所述视觉处理软件包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块，所述工控机的正面且电性导通通讯模块设置有通讯接口，所述工控机的输出端与显示器的接收端电性连接，所述工控机的接收端与拍照检测装置的检测端电性连接；

所述显示器用于工控机内数据的操作显示；

所述拍照检测装置包括支撑架，所述支撑架的正面设置有用于拍照光线处理的遮光构件，所述支撑架的顶部且位于遮光构件的正上方设置有拍照构件，所述支撑架的底部且位于遮光构件的正下方设置有用于拍照补光的补光构件；

所述遮光构件包括第一遮挡架、第二遮挡架和第三遮挡架，所述第一遮挡架固定连接在支撑架的底部且位于补光构件的正上方，所述第二遮挡架的滑动设置在支撑架的中部，且所述第二遮挡架的底部设置有升降机构，所述第三遮挡架固定连接在支撑架顶部的正面且位于拍照构件的正下方。

优选的，所述信号处理模块与驱动控制模块电性连接，所述驱动控制模块的输出端与补光构件的控制端和拍照构件的控制端电性连接。

优选的，所述图像处理模块的接收端与拍照构件的发送端电性连接，所述信号处理模块通过通讯模块与拍照检测装置的信号端电性连接。

优选的，所述存储模块用于收发信息的处理和图像处理数据的存储，所述图像处理模块包括用于拍摄图像收集的图像采集单元、用于图像标记处理的图像标记单元，所述图像处理模块与计算模块电性连接，所述计算模块用于标记图像的数据计算。

优选的，所述第二遮挡架的中部设置有用于光源过滤遮挡的遮光板，所述支撑架正面的中部设置有用于第二遮挡架滑动引导的滑轨，所述升降机构包括固定连接在支撑架正面的顶升气缸。

优选的，所述顶升气缸的输出端与第二遮挡架的底端固定连接，所述第二遮挡架的背面滑动套设在滑轨的正面。

优选的，所述第三遮挡架的正面固定连接有两个连接条，两个所述连接条的底端之间固定连接有用于拍照聚焦的引导板。

优选的，所述补光构件包括第一放置板和补光灯，所述第一放置板的一端固定连接在支撑架底部的正面，所述补光灯固定连接在第一放置板的一侧且位于第一遮挡架底端的中心处。

优选的，所述拍照构件包括第二放置板和工业相机，所述第二放置板的一端固定连接在支撑架正面的顶部，所述工业相机设置在第二放置板的一侧，所述工业相机的顶端设置有用于拍照图片传输的传输接口。

本发明的技术效果和优点：

本发明在工控机内设置有视觉处理软件，视觉处理软件又包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块，这样在拍摄得到检测图片之后，不仅能够通过对图片的比对实现包胶合格性的判断，同时又能够通过计算模块进行以下包胶数据的计算，使得对胶纸在电芯的贴附位置即褶皱面积能够得到计算，这样辅助进行判别，使得对电芯包胶合格率的把控更加精准，既不会造成合格品的浪费，同时也保障了电芯包胶检测的质量。

附图说明

图1为本发明视觉检测系统的整体结构连接示意图。

图2为本发明拍照检测装置的结构示意图。

图3为本发明图2中A处的结构放大示意图。

图中：1、工控机；101、通讯接口；2、显示器；3、拍照检测装置；301、支撑架；302、第一遮挡架；303、滑轨；304、第二遮挡架；305、遮光板；306、第三遮挡架；307、连接条；308、引导板；309、顶升气缸；4、第一放置板；401、补光灯；5、第二放置板；501、工业相机；502、传输接口。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-3所示的一种视觉检测系统，包括工控机1、显示器2、拍照检测装置3和视觉处理软件，视觉处理软件设置在工控机1内，视觉处理软件包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块。

具体的，信号处理模块与驱动控制模块电性连接，驱动控制模块的输出端与补光构件的控制端和拍照构件的控制端电性连接。

需要说明的是驱动控制模块是用于控制补光构件和拍照构件的控制操作的，其通过信号处理模块的信号输出控制来进行驱动，当信号处理模块向驱动控制模块发送不同的驱动信号时，驱动控制模块根据接收到的驱动信号种类分别施行对补光构件和拍照构件的控制，使得补光构件和拍照构件进行运转，实现补光拍照。

具体的，图像处理模块的接收端与拍照构件的发送端电性连接，信号处理模块通过通讯模块与拍照检测装置3的信号端电性连接。

需要说明的是，图像处理模块由拍照构件处得到照片拍摄的数据，通过成像处理将所拍摄的图像在显示器2处呈现出来；信号处理模块通过通讯模块由拍照检测装置3处接收信号，如待检测的电芯到达待检测的部位之后，拍照检测装置3发送预处理的准备信号通过通信模块传输至信号处理模块处，由信号处理模块做出信号判断，再将判断信号发送至驱动控制模块处进行通信控制。

具体的，存储模块用于收发信息的处理和图像处理数据的存储，图像处理模块包括用于拍摄图像收集的图像采集单元、用于图像标记处理的图像标记单元，图像处理模块与计算模块电性连接，计算模块用于标记图像的数据计算。

需要说明的是，图像采集单元的作用是由将拍照构件处发送过来的图像信号进行收集整理，然后在显示器2处还原成图像进行展示，图像标记单元是对拍摄图片电芯胶纸粘贴的位置用颜色框图进行标记，这样可以对电芯表面的包胶异物，如黑色异物进行检测，这样方便进行比对检测，同时也利于后续的数据计算，能够对胶纸翻折面积进行检测，其中胶纸折角翻折面积的准则是两顶端折角≥0.2mm，且胶纸松紧可通过计算模块检测并计算其尺寸其中，测量基准为卷芯隔膜，距离隔膜以外0.5mm为不良，检测包胶松紧需采用上下压紧的方式进行测量。

工控机1的正面且电性导通通讯模块设置有通讯接口101，工控机1的输出端与显示器2的接收端电性连接，工控机1的接收端与拍照检测装置3的检测端电性连接；

显示器2用于工控机1内数据的操作显示；

需要说明的是，该通讯接口101为千兆网口，能够实现数据的快速传输，工控机1内视觉处理软件对于图像的处理操作通过显示器2进行操作显示，且能够软件画面可以显示不良数据，及曲线图。

拍照检测装置3包括支撑架301，支撑架301的正面设置有用于拍照光线处理的遮光构件，支撑架301的顶部且位于遮光构件的正上方设置有拍照构件，支撑架301的底部且位于遮光构件的正下方设置有用于拍照补光的补光构件。

具体的，遮光构件包括第一遮挡架302、第二遮挡架304和第三遮挡架306，第一遮挡架302固定连接在支撑架301的底部且位于补光构件的正上方，第二遮挡架304的滑动设置在支撑架301的中部，且第二遮挡架304的底部设置有升降机构，第三遮挡架306固定连接在支撑架301顶部的正面且位于拍照构件的正下方。

需要说明的是，通过第一遮挡架302、第二遮挡架304和第三遮挡架306的遮挡设置，使得通过补光构件在完成对拍照构件的补光操作时，能够利用这三组遮挡架的结构，进行光线的引导，使得拍摄出的照片能够更加的清晰准确。

进一步的，第二遮挡架304的中部设置有用于光源过滤遮挡的遮光板305，支撑架301正面的中部设置有用于第二遮挡架304滑动引导的滑轨303，升降机构包括固定连接在支撑架301正面的顶升气缸309。

需要说明的是，本方案中设置有两个水平纵向对称的滑轨303，且顶升气缸309的伸缩端滑动穿插连接在两个滑轨303之间，这样在顶升气缸309带动第二遮挡架304进行升降移动时，不会因为其伸缩端向上延伸时而撞击到滑轨303，使得顶升气缸309的驱动控制更稳定，同时又通过这样的设置，使得顶升气缸309的顶升位置属于与第二遮挡架304连接处水平方向的最中心，这样进行抬升驱动时，才能够使得第二遮挡架304的移动更加平稳。

更进一步的，顶升气缸309的输出端与第二遮挡架304的底端固定连接，第二遮挡架304的背面滑动套设在滑轨303的正面。

需要说明的是，本方案中在第二遮挡架304的背面设置有用于连接滑轨303的连接块，连接块和滑轨303之间的滑动连接是为了对第二遮挡架304在支撑架301正面的移动进行导向限制，这样通过连接块与滑轨303之间的滑动配合，使得第二遮挡架304沿着支撑架301的竖直方向进行直线移动。

进一步的，第三遮挡架306的正面固定连接有两个连接条307，两个连接条307的底端之间固定连接有用于拍照聚焦的引导板308。

需要说明的是，第三遮挡架306作为挡光件设置在拍照构件的拍摄范围中心的正下方，设置第三遮挡架306的目的是通过引导板308限制进入拍摄处的光线，其对折射光线的阻挡筛滤，在引导板308的顶端的中部开设有透光口，这样摄像口悬置于透光口的正上方，这样使得拍照构件透过透光口能够更聚焦在下方所拍摄的待拍照的电芯处。

进一步的，补光构件包括第一放置板4和补光灯401，第一放置板4的一端固定连接在支撑架301底部的正面，补光灯401固定连接在第一放置板4的一侧且位于第一遮挡架302底端的中心处。

需要说明的是，第一放置板4用于固定补光灯401的位置，其中补光灯401为工业光源，为了避免其开启状态光线刺伤操作者的眼睛，因此将补光灯401设置在第一遮挡架302的正下方，且第一遮挡架302的中部为遮挡板，不能够透过光线，在该遮挡板顶端的中部开设有穿插口，这样补光灯401所发出的光线只能够透过穿插口向上进行穿透，设置补光灯401的原因是，避免拍照环境昏暗，在进行拍摄时，进行拍照时的补光操作。

进一步的，拍照构件包括第二放置板5和工业相机501，第二放置板5的一端固定连接在支撑架301正面的顶部，工业相机501设置在第二放置板5的一侧，工业相机501的顶端设置有用于拍照图片传输的传输接口502。

需要说明的是，第二放置板5是用来架设工业相机501的，这样通过第二放置板5延长架设的距离，以此能够将工业相机501设置在待拍位置的正上方，工业相机501设置的数量可以根据拍摄需求来决定，可以是一个也可以采用多个同步拍摄，主要的目的是为了能够清晰准确的获取拍摄的图像，在工业相机501的顶端设置传输接口502是为了与工控机1处的通讯接口101利用光纤线进行电性连接，这样工业相机501就能够在拍摄完图片后，通过两个接口之间的传输，将图像数据传输至工控机1内进行处理。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种视觉检测系统，用于电芯包胶检测，其特征在于，包括工控机（1）、显示器（2）、拍照检测装置（3）和视觉处理软件，所述视觉处理软件设置在工控机（1）内，所述视觉处理软件包括通讯模块、图像处理模块、信号处理模块、驱动控制模块、存储模块和计算模块，所述工控机（1）的正面设置有电性导通通讯模块的通讯接口（101），所述工控机（1）的输出端与显示器（2）的接收端电性连接，所述工控机（1）的接收端与拍照检测装置（3）的检测端电性连接；

所述信号处理模块与驱动控制模块电性连接，所述驱动控制模块的输出端与补光构件的控制端和拍照构件的控制端电性连接；

所述图像处理模块的接收端与拍照构件的发送端电性连接，所述信号处理模块通过通讯模块与拍照检测装置（3）的信号端电性连接；

所述存储模块用于收发信息的处理和图像处理数据的存储，所述图像处理模块包括用于拍摄图像收集的图像采集单元、用于图像标记处理的图像标记单元，所述图像标记单元是对拍摄图像电芯胶纸粘贴的位置用颜色框图进行标记，所述图像处理模块与计算模块电性连接，所述计算模块用于标记图像的数据计算，所述计算模块用于计算胶纸在电芯的粘贴位置的褶皱面积；

所述显示器（2）用于工控机（1）内数据的操作显示；

所述拍照检测装置（3）包括支撑架（301），所述支撑架（301）的正面设置有用于拍照光线处理的遮光构件，所述支撑架（301）的顶部且位于遮光构件的正上方设置有拍照构件，所述支撑架（301）的底部且位于遮光构件的正下方设置有用于拍照补光的补光构件；

所述遮光构件包括第一遮挡架（302）、第二遮挡架（304）和第三遮挡架（306），所述第一遮挡架（302）固定连接在支撑架（301）的底部且位于补光构件的正上方，所述第二遮挡架（304）的滑动设置在支撑架（301）的中部，且所述第二遮挡架（304）的底部设置有升降机构，所述第三遮挡架（306）固定连接在支撑架（301）顶部的正面且位于拍照构件的正下方；

所述补光构件包括第一放置板（4）和补光灯（401），所述第一放置板（4）的一端固定连接在支撑架（301）底部的正面，所述补光灯（401）固定连接在第一放置板（4）的一侧且位于第一遮挡架（302）底端的中心处。

2.根据权利要求1所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述第二遮挡架（304）的中部设置有用于光源过滤遮挡的遮光板（305），所述支撑架（301）正面的中部设置有用于第二遮挡架（304）滑动引导的滑轨（303），所述升降机构包括固定连接在支撑架（301）正面的顶升气缸（309）。

3.根据权利要求2所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述顶升气缸（309）的输出端与第二遮挡架（304）的底端固定连接，所述第二遮挡架（304）的背面滑动套设在滑轨（303）的正面。

4.根据权利要求1所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述第三遮挡架（306）的正面固定连接有两个连接条（307），两个所述连接条（307）的底端之间固定连接有用于拍照聚焦的引导板（308）。

5.根据权利要求1所述的一种视觉检测系统，其特征在于，所述拍照构件包括第二放置板（5）和工业相机（501），所述第二放置板（5）的一端固定连接在支撑架（301）正面的顶部，所述工业相机（501）设置在第二放置板（5）的一侧，所述工业相机（501）的顶端设置有用于拍照图片传输的传输接口（502）。