CN209745837U - 一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，包括传送带、横跨传送带上方的图像采集装置，还包括设置在图像采集装置前端的位置矫正装置，所述位置矫正装置用于在待测物通过图像采集装置之前的矫正待测物的位置，使待测物的检测区域位于图像采集装置的采集区域内。在药品等待测物经过图像采集装置前先对其进行位置的矫正，从而可以使得检测系统更加快速且准确的定位到二维码的位置，提高了识别精度和检测效率。

Description

一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统

技术领域

本公开涉及机器视觉检测相关技术领域，具体的说，是涉及一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

二维码技术按照一定的规律，在平面的黑白相间的图形上，用特定的几何图形记录数据符号信息。二维码具有特殊的横向纵向双向存储能力，使人们摆脱了借助大量设备情况下传递信息的弊端，在很大程度上解决了数据容量问题。二维码目前在工业上的应用非常普及，其最大的优势是抛弃了强大后台的支持，以最便携的方式传载丰富的信息，突破了一维码所不能承载的容量的限制。它所能携带的信息量是一维码的几十倍，可以包含工业中产品的生产日期以及厂家信息的功能，与此同时，这样的结构也利于工业厂家进行商品的防伪标志。

近年来，二维条码在国内的应用非常普及。二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。由于二维码的这些特性，使其在工业上的应用更为广泛，比如食品溯源，将食品的信息嵌入到二维码中，购买者一扫就可以知道食品的生产日期、生产批号以及生产地等；还有空调的制造商、方便面制造商等等，二维码在各行各业应用广泛的同也带了一定的问题。就是在工业流水线上印刷时如何来保证二维码的准确性，是否有印刷错误，尤其是药品二维码的信息检测尤为重要。目前在在工业上还是使用传统的人工检测方式对药品二维码进行检测，但是人工检测只能检测出药品二维码的印刷不全等单一错误，而且效率低下。

实用新型内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，在印有二维码的物品如药品经过检测系统前先对其进行位置的矫正，从而可以使得检测系统更加快速且准确的定位到二维码的位置，提高了识别精度和检测效率。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种或多个实施例提供了一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，包括传送带、横跨传送带上方的图像采集装置，还包括设置在图像采集装置前端的位置矫正装置，所述位置矫正装置用于矫正待测物的位置，使待测物的检测区域位于图像采集装置的采集区域内；

所述位置矫正装置包括横杆矫正部、支撑杆和支撑杆固定座，所述横杆矫正部与支撑杆可拆卸连接，所述支撑杆固定座与支撑杆可拆卸连接，所述支撑杆固定座设置在传送带的单侧或者两侧，所述横杆矫正部和支撑杆分别设置在传送带的上方，横杆矫正部和支撑杆与传送带的表面不接触,横杆矫正部与待测物接触对待测物的位置进行矫正。

作为进一步的改进，所述横杆矫正部为横杆，横杆前端设置导向部，所述导向部与横杆按照设定夹角延伸至传送带的边缘，所述设定的夹角使得导向部向传送带的前端延伸。

作为进一步的改进，所述横杆矫正部与导向部连接处圆滑过渡。

作为一种实施方式，位置矫正装置成对设置，每对位置矫正装置对称的设置在传送带的两侧。

作为一种实施方式，所述可拆卸连接为螺纹连接或者为卡接。

作为进一步的改进，所述图像采集装置包括上位机、光电传感器、设置在传送带上方的工业相机、工业镜头和工业光源，工业相机和工业镜头连接用于拍摄检测物品的图像，所述光电传感器、工业相机、工业光源分别与上位机连接。

作为进一步的改进，还包括光源调节器，所述工业光源为漫反射同轴光源，所述光源调节器与漫反射同轴光源连接，所述光源调节器与上位机连接。

作为进一步的改进，还包括传送带速度调节器，所述传送带速度调节器与上位机连接用于调节传送带的传送速度。

作为进一步的改进，还包括显示器，所述显示器与上位机连接。

作为进一步的改进，还包括支撑架，所述支撑架横跨在传送带上方，所述工业相机、工业镜头和工业光源通过固定在支撑架上设置在传送带上方。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本公开设置了位置矫正装置，在药品等待测物经过图像采集装置前先对其进行位置的矫正，从而可以使得检测系统更加快速且准确的定位到二维码的位置，提高了识别精度和检测效率。

(2)本公开的位置矫正装置设置了导向部，能够使得待测物顺利的通过位置矫正装置，在传送带的传送过程中完成位置矫正，避免待测物在位置矫正装置处的堆积和滑落，提高了检测效率。

(3)本公开的图像采集装置能设置了光电传感器，在待测物通过时能够自动触发工业相机采集图像，能够适应快速运转的工业生产线的检测要求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是根据一个或多个实施方式的装置的结构示意图；

图2是本公开实施例的位置校正装置结构示意图；

其中：1、传送带，1-1、边缘支架，1-2、滑槽，2、图像采集装置，3、位置矫正装置，3-1、横杆矫正部，3-2、支撑杆，3-3、支撑杆固定座，3-4、导向部，4、光源调节器，5、传送带速度调节器，6、显示器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在药品外包装的检测过程中，包装好的药品在工业传送带上进行检测时，由于位置的倾斜会导致视觉检测系统无法准确的将需要检测的药品二维码定位出来，从而影响视觉检测系统的识别准确率和检测效率。本系统通过对工业产线上的传送带在经过检测时加上了药品矫正装置，从而使得包装好的药品在被检测时都处于可检测状态，从而提升了检测系统的准确率和识别效率。

需要说明的是，按照传送带传送的方向定义前端，待测物传送的源头方向定义为前方，在传送带上设置部件A在部件B的前端是指待测物品在传送过程中先经过部件A再经过部件B。

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，包括传送带1、横跨传送带1上方的图像采集装置，还包括设置在图像采集装置前端的位置矫正装置3，所述位置矫正装置3用于在待测物通过图像采集装置之前矫正待测物的位置，使待测物的检测区域位于图像采集装置的采集区域内。

位置矫正装置3可以根据待测物的形状具体设置，对于多数待测物具有规则的形状，可以设置横杆，在传送带1和横杆的相互作用下可以实现位置矫正，使得待测物在传送带上靠近中间的位置，可以采用如图2所示的结构，位置矫正装置3可以为类“开”字型支撑杆，包括横杆矫正部3-1、支撑杆3-2和支撑杆固定座3-3，所述横杆矫正部3-1与支撑杆3-2可拆卸连接，所述支撑杆固定座3-3与支撑杆3-2可拆卸连接，所述支撑杆固定座3-3设置在传送带的单侧或者两侧，可以固定在传送带的边缘支架1-1上，也可以设置单独的支架固定。所述横杆矫正部3-1和支撑杆3-2分别设置在传送带1的上方，横杆矫正部和支撑杆与传送带的表面不接触,横杆矫正部与待测物接触对待测物位置进行矫正。与传送带的表面非接触变慢避免了传送带位置矫正装置3产生摩擦，从而损坏传送带1的表面。

所述横杆矫正部3-1与支撑杆3-2可拆卸连接，所述支撑杆固定座3-3与支撑杆3-2可拆卸连接，可拆卸的连接方式包括螺纹连接、卡接等连接方式，本实施例具体的可设置长方体式的横杆，在横杆的平面上设置了螺纹孔，通过螺纹孔连接支撑杆3-2。都是可拆卸的设置可以针对不同的检测对象可安装不同的矫正装置，目的就是保证通过机器视觉系统的每个检测对象都可以有固定的位置信息，从而可以使得需要检测的二维码部分都可以在图像检测装置2的工业相机2-1的拍摄范围内，这样可以能在图片中更轻易地识别二维码的位置，从而更加轻易的进行检测与识别等任务。

支撑杆固定座3-3可以为分体结构，分为左固定座和右固定座，左固定座和右固定座合在一起后形成支撑杆3-2可以通过的空间，所述左固定座和右固定座通过螺纹连接，并通过螺纹固定在传送带侧边的边缘支架1-1上。边缘支架1-1可以设置滑槽1-2，支撑杆固定座3-3上设置滑槽配合部，滑槽配合部在滑槽1-2内滑动，到达合适的位置后通过螺纹紧固固定。

作为进一步的改进，作为横杆矫正部的横杆前端设置导向部3-4，所述导向部3-4与横杆按照设定夹角延伸至传送带的边缘，所述设定的夹角使得导向部向传送带的前端延伸。所述横杆矫正部与导向部连接处还可以设置为圆滑过渡。导向部3-4是设置在传送带上的横杆的前端，如图2所示，设定夹角β大于90度，优选的可以设置夹角为135度。可以提高位置矫正装置的矫正效率，避免待测物堆积和滑落。

作为进一步的改进，位置矫正装置3可以设置在单侧或者两侧，当设置在两侧时位置矫正装置3可以成对设置，相对设置的位置矫正装置3为一对，每对位置矫正装置对称的设置在传送带的两侧。设置的对数可以根据传送长度进行设置，也可以在通过图像采集装置2之前设置。

图像采集装置2用于采集待测物品的检测区域，对于将产品信息以二维码存放的产品，所述检测区域是指二维码的印刷区域。图像采集装置2包括上位机、光电传感器、设置在传送带上方的工业相机2-1、工业镜头和工业光源2-2，工业相机2-1和工业镜头连接用于拍摄检测物品的图像，所述光电传感器、工业相机2-1、工业光源2-2分别与上位机连接。上位机是指可以直接发出操控命令的计算机。

光电传感器用于检测是否有待测物通过，本实施例的待测物具体为药品，当有药品通过时遮挡光电传感器，光电传感器向上位机传输相应的检测信号。本实施例可以选用集成了工业相机2-1和工业镜头的迈迪维视高速GIGE130万像素的快门工业相机，当待测物在传送带上经过检测区域时，光电传感器会产生触发信号使上位机来控制工业相机进行图像采集。工业光源2-2根据药品的位置进行光强的调节，为需检测的待测物打光，使得采集的图像更清晰。

作为进一步的改进还包括光源调节器4，所述工业光源为漫反射同轴光源，所述光源调节器4与漫反射同轴光源连接用于调节反射同轴光源的亮度，所述光源调节器4与上位机连接。所述工业光源用于为需检测的药品包装产生均匀的照度，型号可以为LED5026，光源调节器4根据药品的位置进行光源光照强度的调节。光电传感器用于检测待测药品包装的位置，激活工业相机的进行拍照。

作为进一步的改进，还包括传送带速度调节器5，所述传送带速度调节器与上位机连接用于调节传送带的传送速度。还包括显示器6，显示器可以为液晶显示器和LED显示器，所述显示器与上位机连接，用于显示采集的图像及识别后的结果。

图像采集装置2可以设置在支撑架上，所述支撑架横跨在传送带上方，所述工业相机、工业镜头和工业光源通过固定在支撑架上设置在传送带上方。

上述系统的使用方法为：

需检测的药品在被封装好后会通过传送带1上进行运输，在通过图像采集装置2前，先通过位置矫正装置3，将偏离传送带中间位置的药品矫正到中间位置，再通图像采集装置2，图像采集装置2的光电传感器被经过的药品触发并将检测信号传输至上位机，上位机根据检测数据触发工业相机2-1拍照，然后将抓怕的图像传输到上位机进行检测与识别；通过位置矫正后使得工业相机2-1能拍摄到完整的药品外包装图像，能够有效提高机器视觉系统的检测速度和识别准确率。

采用位置矫正装置的二维码机器视觉检测系统来对药品二维码进行检测和识别，和传统的机器视觉检测系统相比，实验数据表明，本系统可每分钟可实时处理750幅以上的二维码图像，而传统的视觉系统只能有效地检测450幅二维码图像，检测效率提升了66.7％；检测准确率在95％以上，相比传统的视觉系统来说检测准确率提升了15％左右，从机器视觉系统的检测精度和检测效率来说，本系统可完全满足工业生产线上的要求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：包括传送带、横跨传送带上方的图像采集装置，还包括设置在图像采集装置前端的位置矫正装置，所述位置矫正装置用于矫正待测物的位置，使待测物的检测区域位于图像采集装置的采集区域内；

所述位置矫正装置包括横杆矫正部、支撑杆和支撑杆固定座，所述横杆矫正部与支撑杆可拆卸连接，所述支撑杆固定座与支撑杆可拆卸连接，所述支撑杆固定座设置在传送带的单侧或者两侧，所述横杆矫正部和支撑杆分别设置在传送带的上方，横杆矫正部和支撑杆与传送带的表面不接触,横杆矫正部与待测物接触对待测物的位置进行矫正。

2.如权利要求1所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：所述横杆矫正部为横杆，横杆前端设置导向部，所述导向部与横杆按照设定夹角延伸至传送带的边缘，所述设定的夹角使得导向部向传送带的前端延伸。

3.如权利要求2所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：所述横杆矫正部与导向部连接处圆滑过渡。

4.如权利要求1所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：位置矫正装置成对设置，每对位置矫正装置对称的设置在传送带的两侧。

5.如权利要求1所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：所述可拆卸连接为螺纹连接或者为卡接。

6.如权利要求1所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：所述图像采集装置包括上位机、光电传感器、设置在传送带上方的工业相机、工业镜头和工业光源，工业相机和工业镜头连接用于拍摄检测物品的图像，所述光电传感器、工业相机、工业光源分别与上位机连接。

7.如权利要求6所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：还包括光源调节器，所述工业光源为漫反射同轴光源，所述光源调节器与漫反射同轴光源连接，所述光源调节器与上位机连接。

8.如权利要求6所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：还包括传送带速度调节器，所述传送带速度调节器与上位机连接用于调节传送带的传送速度。

9.如权利要求6所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：还包括显示器，所述显示器与上位机连接。

10.如权利要求6所述的一种矫正图像位置的二维码机器视觉检测系统，其特征是：还包括支撑架，所述支撑架横跨在传送带上方，所述工业相机、工业镜头和工业光源通过固定在支撑架上设置在传送带上方。