CN116529590A - 机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统 - Google Patents

机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统 Download PDF

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CN116529590A CN202180055230.6A CN202180055230A CN116529590A CN 116529590 A CN116529590 A CN 116529590A CN 202180055230 A CN202180055230 A CN 202180055230A CN 116529590 A CN116529590 A CN 116529590A
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Abstract

本申请公开了一种机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统。该检测方法包括：接收待测部件的三维图像；确定若干个符合取样条件的取样位置；获取第一部件在取样位置的第一样本数据和第二部件在取样位置的第二样本数据；计算若干个第一样本数据之间的第一高度差以及若干个第二样本数据之间的第二高度差；计算第一样本数据和第二样本数据的第三高度差；在第一高度差、第二高度差或者所述第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定所述待测部件不及格。其同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效检出第一部件和第二部件摆放位置倾斜等的情况，提升了检测准确性。

Description

机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统 技术领域
本申请涉及机器视觉领域，具体涉及一种机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统。
背景技术
机器视觉检测是利用图像采集装置和图像处理系统替代人工进行测量和判断的技术。因其相对于人工检测而言具有更好的效率和更高的自动化程度而被广泛的应用，例如被应用于工件的表面平整度检测，台阶高度检测等。
但在现有的机器视觉检测方案受限于结构设计、成本控制以及与实际应用场景的匹配情况等问题，仍然存在不少的缺陷。其效率和检测准确率上都有待提升。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种机器视觉检测方法、其检测装置及其检测系统，能够提升机器视觉检测的效率和准确率。
第一方面，本申请提供了一种机器视觉检测方法。该机器视觉检测方法包括：接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像；确定若干个符合取样条件的取样位置；获取所述第一部件的三维图像在所述取样位置的第一样本数据和所述第二部件的三维图像在所述取样位置的第二样本数据；计算若干个所述第一样本数据之间的第一高度差以及若干个所述第二样本数据之间的第二高度差；计算所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差；在所述第一高度差、第二高度差或者所述第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定所述待测部件不及格。
本申请实施例的技术方案中，一方面在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和 第二部件摆放位置不平整而导致激光焊接存在风险。另一方面通过在提供的三维图像中选择合适采样位置的数据进行分析的方式，可以支持连续采样而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
在一些实施例中，所述确定若干个符合取样条件的取样位置，具体包括：设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置；并且设置若干个平均分布在所述第二部件的第二取样位置。这样的取样位置设计的取样可靠性较佳，能够使检测获得的第一、第二以及第三高度差更具有代表性，能够表示两个部件的真实情况。
在一些实施例中，所述第一部件包括：沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边；所述设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置，具体包括：设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置。
本申请实施例的技术方案中，在第一部件呈现出长条形的形状时，可以在其长度较长的长边上设置平均分布的取样位置来确保取样结果的可靠。
在一些实施例中，所述第一部件还包括：沿轴线对称的一对长边，所述轴线与所述长度方向平行；所述第二部件位于所述第一部件围成的内部空间之中，与第一部件具有间隙；所述设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置，具体包括：在每个所述长边设置N个第一取样位置，以使所述第一部件的长边被均分为N+1份，N为正整数。所述设置若干个平均分布在所述第二部件的若干个第二取样位置，具体包括：沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。
本申请实施例的技术方案中，在第二部件是与第一部件相接近的长条形结构并被第一部件所包围时，设置第二取样位置时可以直接参照已经设置好的第一取样位置进行设置，以取得可靠的取样结果。
在一些实施例中，所述方法还包括：将所述三维图像转换为灰度图像；根据所述第一部件在所述三维图像中的位置和倾斜角度，生成所述灰度图像的坐标系。这样的设计可以为图像信息生成合适的坐标系，方便图像处理系统进行后续的图像处理操作。
在一些实施例中，所述坐标系的y轴与所述第一部件的长边平行，所述坐标系的x轴与所述第一部件的短边平行；所述在每个所述长边设置N个第 一取样位置，具体包括：确定将所述第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点；以m作为N个第一取样位置的x轴坐标，并且以N个所述分割点的y轴坐标分别作为N个所述第一取样位置的y轴坐标；其中，m为根据所述第一部件的尺寸设置的值；所述沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置，具体包括：以n作为N个所述第二取样位置的x轴坐标；并且以所述第一取样位置的y轴坐标作为对应的所述第二取样位置的y轴坐标；其中，n为根据所述第二部件的尺寸设置的值。
本申请实施例的技术方案中，基于以第一部件为基础在先设置的坐标系，提供了确定第一取样位置和第二取样位置在坐标系位置中的方式。这样的设置方式能够快速的确定在第一部件和第二部件之中平均分布的取样位置。
在一些实施例中，所述计算所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差，具体包括：计算每个所述第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差；确定若干个所述第三高度差之中的最大值；在所述第三高度差的最大值超出预设的阈值时，确定所述第三高度差不符合预设的检测标准。这样的设计能够确保每个取样位置的高度差均能够符合预设的检测标准，能够很好的避免测量干扰，提供更为可靠的检测结果。
第二方面，本申请提供了一种机器视觉检测装置。该机器视觉检测装置包括：图像接收模块，用于接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像；取样模块，用于确定若干个符合取样条件的取样位置；数据获取模块，用于获取所述第一部件的三维图像在所述取样位置的第一样本数据和所述第二部件的三维图像在所述取样位置的第二样本数据；高度差计算模块，用于计算若干个所述第一样本数据之间的第一高度差，若干个所述第二样本数据之间的第二高度差，以及所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差；判断模块，用于在所述第一高度差、第二高度差或者所述第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定所述待测部件不及格。
本申请实施例的技术方案中，在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部 件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。而且通过在提供的三维图像中选择合适采样位置的数据进行分析的方式，可以支持连续采样而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
在一些实施例中，所述取样模块包括：第一取样单元，用于设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置；第二取样单元，用于设置若干个平均分布在所述第二部件的第二取样位置。这样的取样位置设计的取样可靠性较佳，能够使检测获得的第一、第二以及第三高度差更具有代表性，能够表示两个部件的真实情况。
在一些实施例中，所述第一部件包括：沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边；所述第一取样单元具体用于：设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置。
本申请实施例的技术方案中，在第一部件呈现出长条形的形状时，可以在其长度较长的长边上设置平均分布的取样位置来确保取样结果的可靠。
在一些实施例中，所述第一部件还包括：沿轴线对称的一对长边，所述轴线与所述长度方向平行；所述第二部件位于所述第一部件围成的内部空间之中，与第一部件具有间隙；所述第一取样单元具体用于：在每个所述长边设置N个第一取样位置，以使所述第一部件的长边被均分为N+1份，N为正整数；所述第二取样单元具体用于：沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。
本申请实施例的技术方案中，在第二部件是与第一部件相接近的长条形结构并被第一部件所包围时，设置第二取样位置时可以直接参照已经设置好的第一取样位置进行设置，以取得可靠的取样结果。
在一些实施例中，还包括：图像预处理模块，用于将所述三维图像转换为灰度图像；并且根据所述第一部件在所述三维图像中的位置和倾斜角度，生成所述灰度图像的坐标系。这样的设计可以为图像信息生成合适的坐标系，方便图像处理系统进行后续的图像处理操作。
在一些实施例中，所述坐标系的y轴与所述第一部件的长边平行，所述坐标系的x轴与所述第一部件的短边平行；所述第一采样单元具体用于：确定将所述第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点；以m作为N个第一 取样位置的x轴坐标，并且以N个所述分割点的y轴坐标分别作为N个所述第一取样位置的y轴坐标；其中，m为根据所述第一部件的尺寸设置的值；所述第二采样单元具体用于：以n作为N个所述第二取样位置的x轴坐标；并且以所述第一取样位置的y轴坐标作为对应的所述第二取样位置的y轴坐标；其中，n为根据所述第二部件的尺寸设置的值。
本申请实施例的技术方案中，基于以第一部件为基础在先设置的坐标系，提供了确定第一取样位置和第二取样位置在坐标系位置中的方式。这样的设置方式能够快速的确定在第一部件和第二部件之中平均分布的取样位置。
在一些实施例中，所述高度差计算模块具体用于：计算每个所述第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差；确定若干个所述第三高度差之中的最大值；在所述第三高度差的最大值超出预设的阈值时，确定所述第三高度差不符合预设的检测标准。这样的设计能够确保每个采样位置的高度差均能够符合预设的检测标准，能够很好的避免测量干扰，提供更为可靠的检测结果。
第三方面，本申请提供了一种机器视觉检测系统。该机器视觉检测系统包括：图像采集设备，用于采集至少一部分待测部件的三维图像；检测工位，用于收容所述待测部件；与所述图像采集设备通信连接的第一控制器，所述第一控制器用于执行如上所述的机器视觉检测方法。
本申请实施例的技术方案中，在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。而且可以使用连续采样的方式对待测部件进行检测，而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
在一些实施例中，机器视觉检测系统还包括：第二控制器；所述第二控制器存储有若干个记录目标间距和目标高度的配置信息；每个配置信息与至少一种待测部件对应；所述图像采集设备包括：两个线激光传感器、传感器支架、高度调节模组和间距调节模组；两个所述线激光传感器分别设置在所述传感器支架的两侧；所述高度调节模组设置在所述传感器支架上，用于调节所述线激光传感器所在的高度；所述间距调节模组设置在所述传感器支架上，用于调节两个所述线激光传感器之间的间距；所述第二 控制器用于控制所述高度调节模组和所述间距调节模组，以使两个所述线激光传感器达到所述目标间距和/或目标高度。
本申请实施例的技术方案中，还设置了额外的高度调节模组和间距调节模组，从而使机器视觉检测系统能够适应不同的型号、尺寸或者外形的待测部件的自动化检测。而且，通过第二控制器内存储的配置信息，使操作人员可以方便快速的在不同的待测部件之间进行切换。
在一些实施例中，所述检测工位设置有两个；所述图像采集设备还包括：移动机构，用于驱动所述传感器支架在两个所述检测工位之间往复移动。这样的设计可以使两个检测工位共用一个图像采集设备，提升了对于图像采集设备的利用效率，有利于降低检测系统的整体成本。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及与所述处理器通信连接的处理器；所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的机器视觉检测方法。这样的设计在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。而且可以使用连续采样的方式对待测部件进行检测，而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
第五方面，本申请提供了一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机程序指令，以使所述计算机程序指令被处理器调用时，执行如上所述的机器视觉检测方法。这样的设计在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。而且可以使用连续采样的方式对待测部件进行检测，而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对 于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一些实施例的机器视觉检测系统的结构示意图；
图2为本申请一些实施例的图像采集设备的结构示意图；
图3为本申请另一些实施例的机器视觉检测系统的结构示意图；
图4为本申请一些实施例的机器视觉检测方法的方法流程图；
图5为本申请一些实施例的取样位置设置步骤的方法流程图；
图6为本申请另一些实施例的机器视觉检测方法的方法流程图；
图7为本申请一些实施例的判断高度差是否符合预设标准的示意图；
图8为本申请一些实施例的基于机器视觉的电芯顶盖与电芯铝壳的检测方法的方法流程图；
图9为本申请一些实施例的待测部件的示意图，示出了图8进行检测的电芯顶盖和电芯铝壳；
图10为本申请一些实施例的机器视觉检测装置的示意图；
图11为本申请另一些实施例的机器视觉检测装置的示意图；
图12为本申请一些实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个” 的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前，在锂电池电芯生产流程中，存在一个用以连接电芯的顶盖和铝壳，被称为“顶盖预焊”的工序。而在进行顶盖预焊的工序前，需要对顶盖和铝壳之间所存在的高度差进行检测，以确保这两个工件之间的高度差能够满足焊接需要。
典型的机器视觉检测方式是控制图像采集设备依次定点移动到预先设置的多个抽样位置上采集图像信息并进行检测。
本申请人注意到，在采用上述机器视觉检测方式时，图像采集设备需要多次触发与待测工件之间的相对移动，整体动作控制复杂且耗时较长。而且，抽样位置的检测区域较小，在出现待测工件自身摆放位置不正的情况时，容易漏检而导致后续顶盖预焊工序失败，不能满足对检测精度的要求。
为了解决上述机器视觉检测效率较低而且检测精度不足的问题，申请人研究发现：可以通过在采集到的完整图像信息中选取合适的采样位置数据的方式来实现图像采集设备的连续采样，提升检测效率。而且，通过增加顶盖和铝壳自身平面度这两项检测指标的方式，可以很好的避免漏检的情况，确保检测精度的要求。
以下实施例为了方便说明，以本申请实施例的待测部件为进行顶盖预焊工序前的顶盖和铝壳为例进行说明。当然，本领域技术人员可以理解的是，基于相同的原理和构思，还可以将本申请实施例的机器视觉检测系统应用于其他具有相似结构形状特点的待测部件中进行检测。
请参阅图1，图1为本申请一些实施例的机器视觉检测系统的结构示意图。该机器视觉检测系统包括：图像采集设备110，检测工位120以及第一控制器130。
其中，图像采集设备110是用于采集待测部件的三维图像信号的设备。其具体可以选择使用任何合适型号和数量的线激光传感器，并具有与线激光传感器相适配支撑结构。
在一些实施例中，可选地，请参阅图2，该图像采集设备110可以包括：两个线激光传感器111、传感器支架112、高度调节模组113和间距调节模组114。
其中，两个线激光传感器111分别设置在传感器支架112的两侧，可以用于同时采集电芯顶盖和电芯铝壳两个对称的长边的三维图像信号。线激光传感器可以根据实际情况的需要而具有合适的视野和像素精度。
高度调节模组113和间距调节模组114均设置在传感器支架112上。其具体可以选择使用任何合适类型的机械结构实现，包括但不限于基于螺 杆、气缸或者齿轮等。
通过高度调节模组113和间距调节模组114可以使两个线激光传感器111的高度和之间的间距都能够在一定范围内变动，以满足不同型号或者尺寸的电芯的检测需要。在一些实施例中，两个激光传感器之间的间距L1可以在20-90mm的范围之内调整。线激光传感器与待检测电芯之间的距离L2(也可以被称为物距)可以在60±12.5mm的范围内进行调整。这样的设计，可以满足不同高度和不同宽度的待测电芯的使用需要。
检测工位120是用于收容待测部件的空间位置。其可以由合适的夹具工装或者其他类似的机构组成，只需要与待测部件相适配即可。例如，该检测工位120可以是布置在输送线上的特定区域。
第一控制器130可以是具有逻辑运算功能的电子计算设备，包括但不限于服务器或者工业计算机等。其可以通过有线或者无线的方式与图像采集设备之间建立通信连接，从而接收图像采集设备采集获得的三维图像信号。
在操作中，位于检测工位120待测部件(例如压装后的电芯顶盖和电芯铝壳)可以在电机或者其他合适类型的动力装置的驱动下，以设定的速度与图像采集设备110之间发生相对移动。图像采集设备110的线激光传感器可以通过编码器等类似的传感器设备，按照与相对移动速度相适配的采集频率，连续采集获得待测部件在两侧长边的三维图像信号。
线激光传感器采集获得的三维图像信号被提供至第一控制器中，由第一控制器进行图像处理等一系列机器视觉检测方法的步骤后，输出检测结果并提供至外部设备。由此，可以及时的筛选出不及格的待测部件并进行相应的处理。
本申请实施例提供的其中一个有利方面是：图像采集设备可以采样连续采集的方式获取待测部件的三维图像信号。其与抵达目标位置后再采集图像的模式相比，可以有效的减少启动和停止的动作频次，从而极大的提升了检测速度。
根据本申请的一些实施例，可选地，请参阅图3，图3为本申请另一些实施例提供的机器视觉检测系统的结构示意图。该机器视觉检测系统还可以包括第二控制器140。
其中，该第二控制器140中存储有若干个记录目标间距和目标高度的 配置信息。该配置信息是与待测部件对应的数据信息，可以根据实际的产品生产情况由技术人员预先设置。
在操作中，当进入机器视觉检测系统的待测部件发生变化时，技术人员或者操作者可以选择确定与目前需要进行检测的待测部件相对应的配置信息，然后由第二控制器依据选定的配置信息，自动控制高度调节模组113和间距调节模组114将线激光传感器移动到配置信息记录的目标间距和目标高度，以便于完成对待测部件的三维图像信号采集。
应当说明的是，为陈述方便，在本申请实施例中按照控制器所要执行的功能的不同而分别以“第一控制器”和“第二控制器”进行描述。本领域技术人员可以理解，该第一控制器和第二控制器的描述并不用于对控制器的具体实现进行限定，其既可以是同一个电子计算设备中的不同功能模块，也可以是分别布置在不同电子计算设备中的功能模块。
本申请实施例提供的其中一个有利方面是：通过预先存储的配置信息，操作者可以在待测部件发生变化时(如需要检测的电芯尺寸改变时)，简单快捷的对机器视觉检测系统进行调整，使其能够与变化后的待测部件相适配，有效的提升了检测效率和兼容性。
在一些实施例中，可选地，请继续参阅图3，该机器视觉检测系统设置有两个检测工位120以及额外的移动机构150。
其中，该移动机构150是用于驱动图像采集设备110在不同检测工位120之间往复移动的动力机构。其可以采用任何合适类型的动力设备，包括但不限于气缸、电机或者弹簧，只需要能够满足使用要求即可。
两个不同的检测工位120可以采用任何合适的布置形式，例如图3所示的并排布置形式。与检测工位120的布置形式相适应的，移动机构150可以包括跨设在两个检测工位120之间的导轨，通过电机、气缸或者弹簧等动力设备驱动图像采集设备110沿导轨往复移动。
在操作中，机器视觉检测系统可以首先采集位于左侧的检测工位120的待测部件的图像信号。在其图像信号采集完毕后，移动机构将图像采集设备110移动至位于右侧的检测工位120，采集另一个待测部件的图像信号。此时，下一个待测部件进入到左侧的检测工位120之中。
当图像采集设备110对位于右侧的检测工位120的待测部件的图像信号 采集完毕以后，移动机构重新驱动其返回左侧的检测工位120的位置，继续进行图像信号的采集。此时，下一个待测部件进入到右侧的检测工位120之中。
重复进行以上的步骤即可令图像采集设备120交替完成对两个检测工位的待测部件的三维图像信号采集工作。
本申请实施例提供的其中一个有利方面是：通过额外设置的移动机构，可以令两个待测工位共用一个图像采集设备，交替进行图像信号采集。由此，提升了图像采集设备的利用效率和机器视觉检测系统的检测效率。
应当说明的是，本申请实施例中以两个检测工位120为例进行描述，本领域技术人员可以理解，还可以根据实际情况的需要而选择设置更多的检测工位120，并对移动机构进行适应性的调整和改变。
根据本申请的一些实施例，图4为本申请一些实施例的机器视觉检测方法。该机器视觉检测方法可以由上述第一控制器所执行。请参阅图4，该机器视觉检测方法包括：
S401、接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像。
其中，待测部件是指进入到检测工位，等待进行检测工件。在本实施例中，待测部件包括第一部件和第二部件。上述三维图像具体由图像采集设备的拍摄区域所决定。其可以只拍摄第一部件和第二部件的一部分，也可以拍摄采集全部的待测部件，只需要能够满足检测的需要即可，在此不作限定。
S402、确定若干个符合取样条件的取样位置。
其中，取样位置是根据预先设置好的取样条件而选定的位置。该取样条件可以根据实际情况的需要而由技术人员设定，以尽可能使选出的取样位置能够具有足够的代表性，提升检测的准确性。取样位置的数量可以根据实际情况的需要(例如待测部件的尺寸)而确定，在此不作限定。
S403、获取第一部件的三维图像在取样位置的第一样本数据和第二部件的三维图像在取样位置的第二样本数据。
其中，“样本数据”分别是指位于特定取样位置的三维数据信息。例如，该取样位置的高度信息。在本实施例中，为陈述方便，使用“第一样本数据”和“第二样本数据”这样的术语来区分位于第一部件和第二部件的数据信息。在后续的计算过程中，可以仅对样本数据进行处理而不需要对全部采集获得 的三维图像信号进行处理。
S404、计算若干个所述第一样本数据之间的第一高度差以及若干个所述第二样本数据之间的第二高度差。
其中，“第一高度差”是通过第一样本数据计算获得，用以表示第一部件在不同位置之间的高度差异。相对应地，“第二高度差”则是通过第二样本数据计算获得。其表示的是第二部件在不同位置之间的高度差异。
本领域技术人员可以理解，在第一部件和第二部件的表面较为平整的情况下(例如锂离子电池的铝壳、顶盖)，第一部件和第二部件在不同位置上的高度差异应当处于一个较小的范围。
S405、计算所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差。
其中，“第三高度差”是由第一样本数据和第二样本数据计算得到，用以表示第一部件与第二部件之间高度差的数据。其是机器视觉检测方法中主要的检测项目。
S406、判断第一高度差、第二高度差或者第三高度差中是否有任意一者不符合预设的检测标准。若是，执行步骤S407，若否，执行步骤S408。
其中，该预设的检测标准可以由技术人员根据实际情况的需要(如工艺要求，现场生产的经验)而设定。在一些实施例中，该检测标准可以由一系列判断标准或者阈值所组成。例如，第一高度差和第二高度差可以具有相同或者不同的差异阈值，用以帮助确定第一部件和第二部件是否存在表面倾斜的问题。第三高度差则设置有不同的高度阈值，用以帮助确定第一部件和第二部件之间的台阶是否过高。
S407、确定待测部件不及格。
其中，在计算得到的第一高度差或第二高度差超出了对应的阈值，不符合检测标准时，通常表明此时第一部件或者第二部件存在放置不平整或者倾斜的问题，此时可以确定待测部件不及格。若计算得到的第三高度差超出了对应的阈值，不符合检测标准时，表明此时第一部件和第二部件之间的高度差异太大，无法满足工艺要求。由此，也可以确定为不及格。
S408、确定待测部件及格。
其中，在第一高度差、第二高度差以及第三高度差这三项检测项目均能够满足预设的检测标准的情况下，可以确定待测部件及格，不会对后续进行 的工序造成影响(例如顶盖预焊)。
本申请实施例提供其中一个有利方面是：在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。
在一些实施例中，可选地，选择取样位置的步骤S402具体包括：设置若干个平均分布在第一部件的第一取样位置以及若干个平均分布在第二部件的第二取样位置。
其中，“平均分布”是指令取样位置均匀的分布在第一部件和第二部件上。具体的布置方式可以由第一部件和第二部件的形状、尺寸以及设置的取样位置数量等实际情况所确定。
这样依照平均分布而设置的取样位置具有更好的代表性，能够确保样本数据更真实的反应第一部件和第二部件的实际情况，提升检测的精确性。
在一些实施例中，可选地，在第一部件呈现长条型的结构(如扁平状的电芯铝壳)，包括沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边时，在第一部件中设置取样位置的步骤具体可以包括：设置若干个均分第一部件的长边的第一取样位置。
其中，在第一部件呈现为沿轴线方向延伸较长长度的形状(如长矩形或者长圆柱形)时，其在长度方向上的高度信息变化情况是主要的检测目标。第一部件的细微倾斜主要体现在长度方向上的高度信息变化。由此，沿着其在长度方向延伸的长边设置均匀分布的第一取样位置，可以更好的通过样本数据呈现第一部件的真实情况。
在一些实施例中，可选地，在第一部件呈现沿轴线对称的结构(即包括沿与长度方向平行的轴线对称的一对长边)，并且第二部件位于第一部件围成的内部空间之中，与第一部件具有间隙时(例如电芯顶盖以及包围在电芯顶盖之外的电芯铝壳)，请参阅图5，第一取样位置和第二取样位置可以通过如下步骤设置：
S4021、在每个长边设置N个第一取样位置，以使第一部件的长边被均分为N+1份。
其中，N是正整数，其具体可以由技术人员根据实际情况的需要而设置，例如N可以设置为4。在本实施例中，依照长边的长度对取样位置进行设置， 每个取样位置之间的间距相等，以使长边被均分。
S4022、沿宽度方向，在与第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。
其中，第二部件是被包围在第一部件之内的部件，两者之间的具有相近的外形轮廓。由此，第二取样位置可以参考第一取样位置进行设置，直接以第一取样位置为起点，延伸一定距离到达第二部件后即可确定为第二取样位置。
该“预设距离”可以由第一部件与第二部件之间的间隙所决定，只需要能够确保第二取样位置能够位于第二部件所在的区域内即可。
本申请实施例的其中一个有利方面是：在设置第二取样位置时，可以直接参照已经设置好的第一取样位置进行设置。这样的取样位置设置方式帮助取得更为可靠的第三高度差的计算结果。
在一些实施例中，可选地，请参考图6，图6为本申请另一些实施例提供的机器视觉检测方法的流程图。该机器视觉检测方法可以包括如下步骤：
S601、接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像。
其中，步骤S601与步骤S401相类似，同样也是接收图像采集设备相对于待测部件连续移动后，采集获得三维图像信号。
S602、将三维图像转换为灰度图像。
其中，线激光传感器采集得到的三维图像是标记了高度信息的一些彩色图像。为了便于后续处理操作，可以采用合适类型的像素转换方式，将其转换为对应的灰度图像。
S603、根据第一部件在三维图像中的位置和倾斜角度，生成灰度图像的坐标系。
其中，“坐标系”是指用于表示灰度图像中的位置信息的参考标准。其可以通过指定坐标系的原点位置和坐标轴位置来设立。受到实际情况的一种或者多种因素的影响，待测部件在三维图像中可能处于倾斜的状态。这样的设计可以通过合理的设定坐标系来帮助纠正待测部件在图像中倾斜的位置状态，以便于简化取样位置的位置坐标和后续高度计算过程。
在一些实施例中，可选地，步骤S603中设定的坐标系的y轴与第一部件的长边平行，坐标系的x轴则与第一部件的短边平行。请继续参阅图6，在 这样的坐标系设定情况下，设置第一取样位置和第二取样位置的方法可以包括：
S604、确定将第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点。
其中，在坐标系中，可以方便的确定第一部件长边两端的坐标位置。由此，计算得出将长边等分的N个分割点所对应的位置坐标。
S605、以m作为N个第一取样位置的x轴坐标，并且以N个所述分割点的y轴坐标分别作为N个第一取样位置的y轴坐标。
其中，m是根据第一部件的尺寸而由技术人员设置的数值。如以上所描述的，坐标系的y轴和x轴分别与第一部件的长边和短边平行。由此，处于同一直线上的N个第一取样位置的x轴坐标应当相同，技术人员可以通过设置m的数值使第一取样位置保持处于第一部件所在的范围内即可。
而第一取样位置的y轴坐标则由分割点所确定，以确保N个取样位置是平均分布在第一部件的长边上。
S606、以n作为N个第二取样位置的x轴坐标，并且以第一取样位置的y轴坐标作为对应的所述第二取样位置的y轴坐标。
其中，n是根据第二部件的尺寸而由技术人员设置的值。如以上所描述的，第二部件具有与第一部件相近的外形轮廓和位置关系。即坐标系的y轴和x轴实际上也是分别与第二部件的长边和短边平行的。由此，第二取样位置的y轴坐标可以参考对应的第一取样位置，技术人员则可以通过设置n的数值使第二取样位置保持处于第二部件所在的范围内。
本申请实施例的其中一个有利方面是：提供了确定第一取样位置和第二取样位置在坐标系位置中的方式，能够快速的确定在第一部件和第二部件之中平均分布的取样位置。
在一些实施例中，可选地，请参阅图7，图7为本申请实施例提供的计算第三高度差的流程图。在计算和判断第三高度差是否符合预设标准时，可以采用如下步骤：
S701、计算第k个第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差。
其中，k的初始值为1。k是用于表示第一取样位置的序号，用于区分不同的第一取样位置。例如，在存在N个第一取样位置时，可以将1至N的数 字设置为各个第一取样位置的序号。
“对应的第二取样位置”是指参考第一取样位置而相应的设置第二取样位置。例如，可以是与第一取样位置的y轴坐标相同的第二取样位置。
S702、判断k是否等于N。若是，则执行步骤S703，若否，则令k＝k+1后返回步骤S701。
其中，通过比较k和N之间的大小关系，可以确定是否全部的第一取样位置已经被遍历。在没有被全部遍历的情况下，可以通过令序号k加1的方式，重新进行下一个第一采样位置和对应第二采样位置之间的第三高度差检测过程。
S703、输出N个第三高度差中的最大值。
其中，在计算获得每组第一取样位置和第二取样位置之间的高度差以后，可以通过任何合适的方式，确定N个第三高度差中的最大值，并且将这个最大值作为第一部件和第二部件之间的高度差输出。
S704、判断步骤S703输出的第三高度差的最大值是否超出预设的阈值。若是，执行步骤S705，若否，执行步骤S706。
其中，该预设的阈值可以由技术人员根据实际情况的需要而设置，用以确保第一部件和第二部件之间的高度差满足后续工序的要求。
S705、确定第三高度差不符合预设的检测标准。
其中，在出现了高度差异过大的情况下，表示此时第一部件和第二部件组成的待测部件是不合格的。
S706、确定第三高度差符合预设的检测标准。
其中，在全部第一取样位置均已经遍历检测完成，没有任何一个位置的第三高度差超出阈值时，可以确定此时第一部件和第二部件的第三高度差是符合预设的检测标准的。
本申请实施例的其中一个有利方面是：通过依次对多个位置的第三高度差分别进行检测的方式来判断是否符合检测标准，可以提供更加准确的检测结果。
在一些实施例中，可选地，请参阅图8和图9，图8是本申请实施例提供的高度差检测方法的方法流程图。图9是本申请实施例提供的待测部件为经过压装工序后的电芯的示意图。该高度差检测方法的步骤包括：
S801、经过压装工位后的单个电芯随夹具流向检测工位。
其中，请参阅图9，该电芯包括包围在外部，呈长矩形并且两边对称的电芯铝壳910以及位于电芯铝壳之内，具有与电芯铝壳相接近的外形轮廓的电芯顶盖920。电芯铝壳和电芯顶盖之间存在一定的间隙930，两者之间可以通过激光焊接等的方式焊接在一起。
S802、在待检测的电芯进入检测工位的起始位置后，由控制器发送扫描信号至图像采集设备。
其中，控制器具体可以通过任何合适类型的传感器(如红外传感器)来确定电芯是否进入到检测工位的起始位置。控制器可以是可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)或者其他任何合适类型的电子处理设备。
S803、电芯在驱动机构的带动以设定的速度相对于图像采集设备移动的同时，接收到扫描信号的图像采集设备依据编码器的输出频率进行扫描以采集三维图像信号。
其中，进入检测工位的电芯可以通过电动机等驱动机构的带动下，以设定的速度相对于线激光传感器移动。编码器是反馈待测电芯的相对移送速度的部件。由此，线激光传感器可以根据编码器的输出频率，使用与电芯移动速度相适配的扫描频率来扫描获得电芯的三维图像信号。
在一些实施例中，请继续参阅图9，线激光传感器可以成对的设置，从而形成图中虚线框940所示的，覆盖电芯铝壳910和电芯顶盖920对称的两个长边的拍摄区域。
S804、接收由图像采集设备采集获得的三维图像信号，并对三维图像信号进行预处理，形成对应的二维灰度图像和坐标系。
其中，上述预处理操作可以在相应的图像软件系统中，通过调用一种或者多种算法来执行。在一些实施例中，可以根据电芯铝壳的长边和短边的位置关系来建立坐标系，便于后续的计算和操作。
例如，可以获取电芯铝壳的长边和短边，然后以长边和短边之间的交点作为坐标系的定位点，长边与短边相对于坐标系的旋转角度作为参考角度，从而建立一个坐标系的y轴与长边平行，坐标系的x轴与短边平行的坐标系。
S805、控制器在预处理后的二维灰度图像中确定位于电芯顶盖的8个第一取样位置和位于电芯铝壳的8个第二取样位置。
其中，在本实施例中以设置8个取样位置为例进行陈述。图9中的8个第一取样位置950均匀分布在电芯铝壳的两条长边。相对应地8个第二取样位置960与其平齐，位于电芯顶盖所在的区域内。
在一些实施例中，可选地，图像软件系统可以基于在步骤S804中设定的坐标系，通过如下所述的方式来确定图9所示的第一取样位置和第二取样位置。
首先，通过卡尺工具等类似图像处理算法，确定电芯铝壳一条长边的总长度。然后，确定将总长度均分为5份以后的4个分割点的位置。最后，以预设的偏移量m作为其中一个长边的4个第一取样位置的x坐标，以预设的偏移量n作为对应的4个第二取样位置的x坐标，并且以4个分割点的y坐标作为其中一个长边的4个第一取样位置和第二取样位置的y坐标。
其中，偏移量m和偏移量n都是预设的数值，技术人员可以根据实际待测电芯的尺寸等相关参数确定，以保证第一取样位置位于电芯铝壳，第二取样位置位于电芯顶盖。而位于另外一侧的对称的长边确定第一取样位置和第二取样位置的过程与上述过程相同，为避免重复，在此不作赘述。
S806、根据8个第一取样位置和第二取样位置的高度值，确定对待检测电芯的检测结果。
其中，取样位置的高度值可以由图像软件系统调用相关的算法，基于线激光传感器提供的三维数据计算获得。在一些实施例中，某个取样位置的高度值可以是以取样位置的坐标点为中心，向外扩展一定距离后所形成的一个区域范围内的高度平均值。这样的方式有利于提升取样位置的高度值的准确性，避免干扰。
上述检测结果可以包括电芯顶盖、电芯铝壳自身的平面度以及两者之间的高度差是否符合预设的标准。在一些实施例中，电池顶盖自身的平面度可以由8个第一取样位置的高度值之中的最大值和最小值之间存在的差值来表示。电池铝壳自身的平面度则可以由8个第二取样位置的高度值之中的最大值和最小值之间的差值。换言之，在判断电池顶盖和电池铝壳自身的平面度时，以某一侧长边的取样位置之中，高度最高的位置和高度最 低的位置之间的高度差作为判断基准。
在另一些实施例中，两者之间的高度差是否符合预设的检测标准则通过每一组第一取样位置和第二取样位置之间的高度差来判断。在本实施例中，具有相同y轴坐标的第一取样位置和第二取样位置称为一组。
图像处理软件系统在所有8组的高度差均不超于预设阈值的情况下，才能够确定电芯铝壳和电芯顶盖之间的高度差符合要求。而一旦存在任意一组取样位置的高度差超出预设阈值，均表明两者的高度差不能通过预设的检测标准。
在一些实施例中，可选地，图像处理软件系统可以通过创建数组队列的方式来实现对电芯铝壳和电芯顶盖之间的高度差的计算并检测其是否超出预设阈值的检测。例如，分别设置四个对象h1，h2，h3以及h4。这四个对象可以依次接收各组取样位置之间的高度差。然后循环遍历以获取其中的最大值作为电芯铝壳和电芯顶盖之间的高度差，判断是否超出限度。
S807、将检测结果上传至控制器和上位机，并由上位机将检测结果反馈至制造执行系统(manufacturing execution system,MES)。
其中，在检测结果显示电池顶盖、电池铝壳自身的平面度以及电池顶盖和电池铝壳之间的高度差之中有任何一项不能满足检测标准时，都可以确定其为不及格。这些不及格的待测电芯所对应的图像信息可以被保存至特定的用于存储异常及未知图像的路径之中，以方便整体生产过程中各个部门进行协调和沟通。
在一些实施例中，待测电芯所对应的图像信息中，可以采用不同的颜色来该位置区域所处的高度。例如，可以将高度划分为四个不同的高度范围，不同的高度范围对应红绿蓝黄四种不同的颜色。在图像信息时，根据位置区域所处的高度使用相应的颜色来表示。这样的方式可以直观的展示在图像信息中了解或者获知待测部件中各个部件之间的高度信息。
S808、控制器控制移动机构将图像检测设备移动至另一个检测工位。
其中，在完成了对其中一个检测工位的电芯的检测以后，控制器则可以驱动图像检测设备重新移动到另一个检测工位，重新进行检测。
本申请实施例的其中一个有利方面是：在提供的三维图像中选择合适采样位置的数据进行分析的方式，可以支持连续采样而不需要在每个采样 位置停顿，提升了检测速度。而且，在检测待测电芯时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因电芯铝壳和电芯顶盖的摆放位置倾斜而导致的漏检情况。
根据本申请一些实施例，请参见图10，图10为本申请实施例的机器视觉检测装置。该机器视觉检测装置1000包括：图像接收模块1010，数据获取模块1020，取样模块1030，高度差计算模块1040以及判断模块1050。
其中，图像接收模块1010用于接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像。取样模块1020用于确定若干个符合取样条件的取样位置。数据获取模块1030用于获取第一部件的三维图像在取样位置的第一样本数据和第二部件的三维图像在取样位置的第二样本数据。高度差计算模块1040用于计算若干个第一样本数据之间的第一高度差，若干个第二样本数据之间的第二高度差，以及第一样本数据和第二样本数据的第三高度差。判断模块1050用于在第一高度差、第二高度差或者第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定待测部件不及格。
在操作中，高度差计算模块1040基于取样模块1020确定的取样位置，选取取样位置中的第一样本数据和第二样板数据进行计算，获得第一、第二和第三高度差。判断模块1050分别将第一、第二和第三高度差与对应的检测标准进行比较，输出检测部件是否及格的检测结果。
本申请实施例的其中一个有利方面是：在检测待测部件时，同时利用三种不同的高度差来判断待测部件是否及格，能够有效的避免因第一部件和第二部件摆放位置倾斜而导致的漏检情况。而且通过在提供的三维图像中选择合适采样位置的数据进行分析的方式，可以支持连续采样而不需要在每个采样位置停顿，提升了检测速度。
根据本申请一些实施例，可选地，请参阅图11，取样模块1030具体可以包括：第一取样单元1031和第二取样单元1032。
其中，第一取样单元1031用于设置若干个平均分布在第一部件的第一取样位置。第二取样单元1032用于设置若干个平均分布在第二部件的第二取样位置。这样的采用平均分布设置取样位置的方式可以确保采样数据的可靠性，能够使检测获得的第一、第二以及第三高度差更具有代表性。
根据本申请一些实施例，可选地，在第一部件呈现扁平的长条形状，包 括沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边时，该第一取样单元1031具体用于：设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置。这样的设计，在第一部件呈现出长条形的形状时，可以在其长度较长的长边上设置平均分布的取样位置来确保取样结果的可靠。
根据本申请一些实施例，可选地，在第一部件还包括沿与长度方向平行的轴线对称的一对长边，并且第二部件位于第一部件围成的内部空间之中，与第一部件存在间隙时，第一取样单元1031具体用于：在每个所述长边设置N个第一取样位置，以使所述第一部件的长边被均分为N+1份，N为正整数。第二取样单元1032则具体用于：沿宽度方向，在与第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。这样的设计在第二部件具有与第一部件相近的外形轮廓，被第一部件包围在内时，可以帮助得到更精确的第三高度差。
根据本申请一些实施例，可选地，请继续参阅图11，该机器视觉检测装置还包括：图像预处理模块1060。
其中，图像预处理模块1060用于将三维图像转换为灰度图像；并且根据第一部件在三维图像中的位置和倾斜角度，生成灰度图像的坐标系。这样的设计可以为图像信息生成合适的坐标系，纠正第一部件的倾斜位置从而为后续的图像处理操作提供便利。
根据本申请一些实施例，可选地，在图像预处理模块1060设定的坐标系的y轴与第一部件的长边平行，坐标系的x轴与第一部件的短边平行时，第一采样单元1031具体用于：确定将第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点；以m作为N个第一取样位置的x轴坐标，并且以N个分割点的y轴坐标分别作为N个第一取样位置的y轴坐标。第二采样单元1032具体用于：以n作为N个第二取样位置的x轴坐标；并且以第一取样位置的y轴坐标作为对应的第二取样位置的y轴坐标。
其中，m为根据第一部件的尺寸设置的值；n为根据第二部件的尺寸设置的值，用以确保第一取样位置位于第一部件所在的区域，第二采样位置位于第二部件所在的区域。这样的设置方式能够快速的确定在第一部件和第二部件之中平均分布的取样位置。
根据本申请一些实施例，可选地，高度差计算模块1040在计算第三高 度差时，具体用于：计算每个第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差。判断模块1050则具体用于：在任意一个第三高度差超出预设的阈值时，确定第三高度差不符合预设的检测标准。
这样的设计将每个对应取样位置的高度差依次与预设的检测标准进行比较，能够很好的避免测量干扰，提供更为可靠的检测结果。
应当说明的是，在本申请实施例中按照所要执行的方法步骤对机器视觉检测装置的功能模块进行划分。在一些实施例中，可以根据实际情况的需要，将本申请实施例中的机器视觉检测装置中的一个或者多个功能模块(如图像接收模块，数据获取模块，取样模块，高度差计算模块以及判断模块)拆分成更多的功能模块，以执行相对应的方法步骤。在另一些实施例中，还可以将本申请实施例的换电装置中的一个或者多个功能模块整合为更少的功能模块，以执行相对应的方法步骤。
根据本申请一些实施例，请参阅图12，图12为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以是第一控制器，第二控制器或者其他任何合适类型的用以执行上述图像软件系统的电子计算平台，在此不对其具体实现进行限定。
如图12所示，该电子设备可以包括：处理器1210、通信接口1220、存储器1230以及通信总线1240。
其中，处理器1210、通信接口1220以及存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。通信接口1220用于与其它设备的通信连接(例如图像采集设备)。处理器1210用于调用程序1250，以执行上述实施例中的机器视觉检测方法中一个或者多个方法步骤或者实现上述实施例中的机器视觉检测装置中的一个或者多个功能模块。具体地，程序1250可以包括程序代码或者计算机操作指令。
在本实施例中，根据所使用的硬件的类型，处理器1210可以是中央处理单元、其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
存储器1230用于存放程序1250。存储器1230可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介 质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序。
其中，计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例中的机器视觉检测方法中一个或者多个方法步骤或者实现上述实施例中的机器视觉检测装置中的一个或者多个功能模块。完整的计算机程序产品体现在含有本申请实施例公开的计算机程序的一个或多个计算机可读存储介质上(包括但不限于，磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

  1. 一种机器视觉检测方法，其特征在于，包括：
    接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像；
    确定若干个符合取样条件的取样位置；
    获取所述第一部件的三维图像在所述取样位置的第一样本数据和所述第二部件的三维图像在所述取样位置的第二样本数据；
    计算若干个所述第一样本数据之间的第一高度差以及若干个所述第二样本数据之间的第二高度差；
    计算所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差；
    在所述第一高度差、第二高度差或者所述第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定所述待测部件不及格。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定若干个符合取样条件的取样位置，具体包括：
    设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置；并且
    设置若干个平均分布在所述第二部件的第二取样位置。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一部件包括：沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边；
    所述设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置，具体包括：
    设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一部件还包括：沿轴线对称的一对长边，所述轴线与所述长度方向平行；所述第二部件位于所述第一部件围成的内部空间之中，与第一部件具有间隙；
    所述设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置，具体包括：
    在每个所述长边设置N个第一取样位置，以使所述第一部件的长边被均分为N+1份，N为正整数。
    所述设置若干个平均分布在所述第二部件的若干个第二取样位置，具体 包括：
    沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    将所述三维图像转换为灰度图像；
    根据所述第一部件在所述三维图像中的位置和倾斜角度，生成所述灰度图像的坐标系。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述坐标系的y轴与所述第一部件的长边平行，所述坐标系的x轴与所述第一部件的短边平行；
    所述在每个所述长边设置N个第一取样位置，具体包括：
    确定将所述第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点；
    以m作为N个第一取样位置的x轴坐标，并且
    以N个所述分割点的y轴坐标分别作为N个所述第一取样位置的y轴坐标；其中，m为根据所述第一部件的尺寸设置的值；
    所述沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置，具体包括：
    以n作为N个所述第二取样位置的x轴坐标；并且
    以所述第一取样位置的y轴坐标作为对应的所述第二取样位置的y轴坐标；其中，n为根据所述第二部件的尺寸设置的值。
  7. 根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差，具体包括：
    计算每个所述第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差；
    确定若干个所述第三高度差之中的最大值；
    在所述第三高度差的最大值超出预设的阈值时，确定所述第三高度差不符合预设的检测标准。
  8. 一种机器视觉检测装置，其特征在于，包括：
    图像接收模块，用于接收包含第一部件和第二部件的待测部件的三维图像；
    取样模块，用于确定若干个符合取样条件的取样位置；
    数据获取模块，用于获取所述第一部件的三维图像在所述取样位置的第一样本数据和所述第二部件的三维图像在所述取样位置的第二样本数据；
    高度差计算模块，用于计算若干个所述第一样本数据之间的第一高度差，若干个所述第二样本数据之间的第二高度差，以及所述第一样本数据和所述第二样本数据的第三高度差；
    判断模块，用于在所述第一高度差、第二高度差或者所述第三高度差中的任一者不符合预设的检测标准时，确定所述待测部件不及格。
  9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述取样模块包括：
    第一取样单元，用于设置若干个平均分布在所述第一部件的第一取样位置；
    第二取样单元，用于设置若干个平均分布在所述第二部件的第二取样位置。
  10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一部件包括：沿长度方向延伸的长边以及沿宽度方向延伸的短边；
    所述第一取样单元具体用于：设置若干个均分所述第一部件的长边的第一取样位置。
  11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一部件还包括：沿轴线对称的一对长边，所述轴线与所述长度方向平行；所述第二部件位于所述第一部件围成的内部空间之中，与第一部件具有间隙；
    所述第一取样单元具体用于：在每个所述长边设置N个第一取样位置，以使所述第一部件的长边被均分为N+1份，N为正整数；
    所述第二取样单元具体用于：沿所述宽度方向，在与所述第一取样位置间隔预设距离的第二部件上设置对应的第二取样位置。
  12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：
    图像预处理模块，用于将所述三维图像转换为灰度图像；并且根据所述第一部件在所述三维图像中的位置和倾斜角度，生成所述灰度图像的坐标系。
  13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述坐标系的y轴与所述第一部件的长边平行，所述坐标系的x轴与所述第一部件的短边平行；
    所述第一采样单元具体用于：确定将所述第一部件的长边均分为N+1份的N个分割点；以m作为N个第一取样位置的x轴坐标，并且以N个所述分割点的y轴坐标分别作为N个所述第一取样位置的y轴坐标；其中，m为根据所述第一部件的尺寸设置的值；
    所述第二采样单元具体用于：以n作为N个所述第二取样位置的x轴坐标；并且以所述第一取样位置的y轴坐标作为对应的所述第二取样位置的y轴坐标；其中，n为根据所述第二部件的尺寸设置的值。
  14. 根据权利要求8-13任一项所述的装置，其特征在于，所述高度差计算模块具体用于：计算每个所述第一取样位置与对应的第二取样位置之间，第一样本数据和第二样本数据的第三高度差；确定若干个所述第三高度差之中的最大值
    所述判断模块具体用于：在所述第三高度差的最大值超出预设的阈值时，确定所述第三高度差不符合预设的检测标准。
  15. 一种机器视觉检测系统，其特征在于，包括：
    图像采集设备，用于采集至少一部分待测部件的三维图像；
    检测工位，用于收容所述待测部件；
    与所述图像采集设备通信连接的第一控制器，所述第一控制器用于执行如权利要求1-7任一项所述的机器视觉检测方法。
  16. 根据权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括：
    第二控制器；所述第二控制器存储有若干个记录目标间距和目标高度 的配置信息；每个配置信息与至少一种待测部件对应；
    所述图像采集设备包括：两个线激光传感器、传感器支架、高度调节模组和间距调节模组；
    两个所述线激光传感器分别设置在所述传感器支架的两侧；
    所述高度调节模组设置在所述传感器支架上，用于调节所述线激光传感器所在的高度；
    所述间距调节模组设置在所述传感器支架上，用于调节两个所述线激光传感器之间的间距；
    所述第二控制器用于控制所述高度调节模组和所述间距调节模组，以使两个所述线激光传感器达到所述目标间距和/或目标高度。
  17. 根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述检测工位设置有两个；
    所述图像采集设备还包括：移动机构，用于驱动所述传感器支架在两个所述检测工位之间往复移动。
  18. 一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及与所述处理器通信连接的处理器；所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的机器视觉检测方法。
  19. 一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机程序指令，以使所述计算机程序指令被处理器调用时，执行如权利要求1-7任一项所述的机器视觉检测方法。
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