CN217212305U

CN217212305U - 一种基于事件相机的缺陷检测装置

Info

Publication number: CN217212305U
Application number: CN202220839396.9U
Authority: CN
Inventors: 邓坚; 万小芳
Original assignee: Beijing Ruisi Smart Core Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Ruisi Smart Core Technology Co ltd
Priority date: 2022-04-12
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2032-04-12

Abstract

根据本实用新型实施例公开的一种基于事件相机的缺陷检测装置，装置包括相对运动机构及处理器，相对运动机构包括相对移动的第一机构以及第二机构，第一机构设置有第一工位，第一工位安装有事件相机，处理器与事件相机连接，第二机构设置有第二工位，第二工位用于放置待测物体；处理器控制事件相机采集待测物体的事件数据并输出事件图像；处理器对事件图像进行处理，以检测待测物体是否为缺陷物体。通过本实用新型的实施，采用了事件相机对待测物体进行缺陷检测，有效提高了检测的效率。

Description

一种基于事件相机的缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及事件相机技术领域，尤其涉及一种基于事件相机的缺陷检测装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展、人口迅猛增长，需求的产品物体种类的越来越多、数量越来越大，而很多产品物体在生产制造的过程中，不可避免的会出现瑕疵。由于人们对产品物体品质的高要求，有瑕疵的产品物体越来越不能被人们去接受，因此对产品物体的缺陷检测尤为重要。

在相关的物体检测的方式中，需要人工检查物体是否存在缺陷，这种方法检查速度慢、可靠性差和漏检率高等缺点，并且检测人员容易产生疲劳感，因此人工检测无法适应大规模的物体缺陷检测。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种基于事件相机的缺陷检测装置，至少能够解决相关技术中物体进行缺陷检测的检测结果的准确度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种基于事件相机的缺陷检测装置，所述装置包括相对运动机构及处理器，所述相对运动机构包括相对移动的第一机构以及第二机构，所述第一机构设置有第一工位，所述第一工位安装有事件相机，所述处理器与所述事件相机连接，所述第二机构设置有第二工位，所述第二工位用于放置待测物体；所述处理器控制所述事件相机采集待测物体的事件数据并输出事件图像；所述处理器对所述事件图像进行处理，以检测待测物体是否为缺陷物体。

根据本实用新型实施例提供的基于事件相机的缺陷检测装置，通过事件相机对待测物体进行图像采集，得到事件数据，进而通过处理器对所述事件数据进行处理，以检测出待测物体为缺陷物体。通过本实用新型的实施，基于事件相机对待测物体进行图像采集，有效减少了冗余信息，使得检测结果更加准确。

本实用新型其他特征和相应的效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例一的框架示意图。

图2a为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例一的非缺陷物体的输出事件图像的示意图。

图2b为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例一的缺陷物体的输出事件图像的示意图。

图3为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例一的非缺陷物体的事件矩阵的示意图。

图4为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例一的缺陷物体的事件矩阵的示意图。

图5为本实用新型基于事件相机的缺陷检测装置实施例二的框架示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，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；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实用新型实施例中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参阅图1，示出了本实用新型实施例一的基于事件相机的缺陷检测装置的架构图。当第一机构为移动机构，第二机构为固定机构时；所述装置包括固定机构100、移动机构130及处理器140；所述移动机构130上设有第一工位(图中未示出)，所述第一工位安装有事件相机120，所述固定机构100上设置有第二工位(图中未示出)，所述第二工位用于放置待测物体110；所述固定机构100与所述移动机构130相对移动，以使所述事件相机120移动采集待测物体110的事件数据，得到事件图像；所述处理器140与所述事件相机120连接，所述处理器140对所述事件数据进行处理，以检测待测物体110是否为缺陷物体。

本实施例中，当处理器140控制移动机构130进行移动时，同时控制事件相机120进行数据采集，以得到事件相机120输出待测物体110的事件数据；当采集完成后，处理器140控制移动机构130停止移动，并关闭事件相机120。待测物体110不限于花瓶、玻璃、塑料盖等物体。

本实施例中，由于事件相机120输出的每个事件e＝(timestamp，x，y，p)包括：时间戳(timestamp)、像素坐标(x，y)以及事件极性(p＝-1，1)，其中，1表示亮度变强，-1表示亮度变暗。因此，根据待测物体110的事件图像的事件坐标，不仅可以检测出待测物体110是否为缺陷物体，还可以定位出缺陷物体110的缺陷位置。

本实施例中，由于事件相机120对光线的要求很低，在很暗或者很亮的光线条件下都能够很好的工作。事件相机120是通过光强的变化产生事件向量，从而只输出光强有变化的那部分图像轮廓，相比于传统相机有效的减少了冗余信息，极大程度上减小了图像处理的计算量、降低功耗。另一方面，事件相机120的帧率远远高于传统相机的帧率，并且事件相机120具有微秒级响应、动态范围大的优点，能够快速检测出缺陷物体，提高了检测效率与检测准确度。

本实施例中，若待测物体110为非缺陷物体，其通过固定机构100固定，移动机构130移动事件相机120进行事件数据的采集，由于事件相机120与待测物体110呈相对运动状态，处理器140将得到待测物体201的事件图像201，如图2a所示。

本实施例中，若待测物体110为缺陷物体，其通过固定机构100固定，移动机构130移动事件相机120，由于事件相机120与待测物体110呈相对运动状态，处理器140将得到待测物体203的事件图像204，如图2b所示。

在本实施例中，处理器140控制事件相机120输出EVS事件数据，EVS事件数据为事件相机120输出的用于表征事件的数据；并根据EVS事件数据生成事件矩阵。如图3所示，事件相机120的像素阵列输出EVS事件数据并生成事件矩阵300，其中该事件矩阵300中1表示有事件，0表示无事件。对该事件矩阵300进行投影，投影包括X方向上的投影和Y方向上的投影，也即投影信息包括X方向投影信息和Y方向投影信息，以表格左下角的点作为坐标原点，建立坐标系。其中，X方向上的投影为一行中非零像素值的总和，Y方向上的投影为一列中非零像素值的总和。

若待测物体110为非缺陷物体，事件相机120输出的事件矩阵300如图3所示，该事件矩阵300在X方向上投影后的投影信息为[2，2，2]，在Y方向上投影后的投影信息为[2，3，1]，其事件数量为6。

若待测物体110为缺陷物体，事件相机120输出的事件矩阵400如图4所示，该事件矩阵400在X方向上的投影信息为[2，1，1]，在Y方向上投影后的投影信息为[2，1，1]，其事件数量为4。

由此可见，对于缺陷物体和非缺陷物体，事件相机120输出的事件矩阵有差别，统计的事件数量也有差别。因此，可以根据缺陷物体与非缺陷物体的事件分布、事件投影信息、事件数量的比对结果去检测待测物体是否为缺陷物体。例如，图3中非缺陷物体的事件数量为6，由此得知，当待测物体的事件数量小于6时检测为缺陷物体；而图4中事件数量为4，因此，可以判断图4对应的待测物体为缺陷物体。

在示例性地实施例中，所述移动机构包括所述第一工位或所述第二工位、滑轨(图中未示出)以及滑轮(图中未示出)，所述第一工位或所述第二工位与所述滑轮固定连接，所述滑轮与所述滑轨滑动连接，以使事件相机移动采集待测物体的事件数据。

所述装置还包括驱动设备，所述驱动设备(图中未示出)连接所述处理器，所述驱动设备与所述第一机构或第二机构连接，所述处理器发送驱动信号给所述驱动设备，以使所述驱动设备驱动所述第一机构或所述第二机构进行移动。驱动设备可与滑轮连接，通过处理器发送驱动信号，以驱动滑轮在滑轨内运动，驱动设备优选为电机。或，驱动设备与滑轨连接，通过处理器发送驱动信号，以驱动滑轮在滑轨内运动，驱动设备优选为传送带。

在示例性地实施例中，所述装置还包括提醒设备150，所述提醒设备150与所述处理器140连接。提醒设备150被配置为当检测到缺陷物体时，发出警报。当处理器140对事件数据进行处理后，若检测出待测物体110为缺陷物体，则发送控制信号给提醒设备150，提醒设备150根据该控制信号发出警报。

在示例性地实施例中，所述提醒设备150包括发光设备151，所述发光设备151与所述处理器140连接，当检测到待测物体为缺陷物体时，所述处理器140控制所述发光设备151发射光束照射于缺陷物体对应的第二工位上，以快速定位出缺陷物体所在的位置。

在示例性地实施例中，所述发光设备151为定向发光源，所述定向发光源包括：光源、转向器、传动机构以及驱动电机，所述光源与所述转向器固定连接，所述驱动电机的动力输出轴通过所述传动机构与所述转向器转动连接，所述定向发光源用于向多个待测物体中的缺陷物体定向发射光束。当控制器检测到缺陷物体时，控制器控制驱动电机运动，从而带动与驱动电机连接的转向器转动，当转向器转动到光源照射至缺陷物体上时，控制器控制驱动电机停止运动，以从多个待测物体中快速定位出缺陷物体所在的位置。

在示例性地实施例中，所述提醒设备150包括发声器152，所述发声器152与所述处理器140连接，所述发声器152设置待测物体旁，当检测到待测物体110为缺陷物体时，所述发声器播放预设音频，快速定位缺陷物体。在发声器输出声音信号时，可以是以警示音的形式播放，也可以是以预设的语音信息的形式播放。

在示例性地实施例中，可为每个第二工位设置发光设备151，发光设备151与处理器140连接，当第二工位上的待测物体被检测为缺陷物体，处理器的控制发光设备发射光束，以快速定位出缺陷物体所在的位置。

本实施例中，第二发光设备可以围绕待测物品设置，当定位出缺陷物体的缺陷位置时，可根据移动机构在滑轨上的运动方向确定缺陷位置的发光设备，进而控制缺陷位置的发光设备发射光束，以供用户快速定位缺陷位置。

在示例性地实施例中，所述装置设有显示屏(图中未示出)，所述处理器140与所述显示屏连接，所述显示屏用于显示待测物体的事件图像与检测结果，以便用户进行查看。

在示例性地实施例中，所述第一机构还设置有第一转轴(图中未示出)，所述第一工位通过所述第一转轴与所述第一机构转动连接；或，所述第二机构还设置有第二转轴(图中未示出)，所述第二工位通过所述第二转轴与所述第二机构转动连接，以使所述事件相机多角度采集待测物体的数据，实现对待测物体的全面检测。

实施例二

参阅图5，示出了本实用新型实施例二的基于事件相机的缺陷检测装置的架构图。当第一机构为固定机构500，第二机构为移动机构530时；所述装置包括固定机构500、移动机构530及处理器540；所述移动机构530上设置有第一工位(图中未示出)，所述第一工位用于放置多个待测物体520，所述固定机构500上设置有第二工位(图中未示出)，所述第二工位上安装有事件相机510；所述固定机构500与所述移动机构530相对移动，以使所述事件相机510移动采集待测物体520的事件数据，得到事件图像；所述处理器540与所述事件相机510连接，所述处理器540对所述事件数据进行处理，以检测待测物体520是否为缺陷物体。

本实施例中，当处理器540控制移动机构530进行移动时，同时控制事件相机510进行数据采集，以得到事件相机510输出待测物体520的事件数据；当采集完成后，处理器540控制移动机构530停止移动，并关闭事件相机510。待测物体520不限于花瓶、玻璃、塑料盖等物体。

本实施例中，由于事件相机510对光线的要求很低，在很暗或者很亮的光线条件下都能够很好的工作。事件相机510是通过光强的变化产生事件向量，从而只输出光强有变化的那部分图像轮廓，相比于传统相机有效的减少了冗余信息，极大程度上减小了图像处理的计算量、降低功耗。另一方面，事件相机510的帧率远远高于传统相机的帧率，且事件相机510具有微秒级响应、动态范围大的优点，能够快速检测出缺陷物体，提高了检测效率。

本实施例中的特征描述与上述实施例一相同，在此不做赘述。

实施例三

本实用新型实施例三的基于事件相机的缺陷检测装置，所述装置还可包括相对运动机构及处理器，所述相对运动机构包括相对移动的第一机构以及第二机构；为了加快检测效率，在第一机构与第二机构上均设有第一工位与第二工位。第一工位安装有事件相机，第二工位用于放置待测物体；或，第一工位用于放置待测物体，第二工位安装有事件相机。第一机构与第二机构相对移动，以使事件相机移动采集待测物体的事件数据，得到事件图像。处理器与件相机连接，处理器对事件数据进行处理，以检测待测物体是否为缺陷物体。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于事件相机的缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括相对运动机构及处理器，所述相对运动机构包括相对移动的第一机构以及第二机构，所述第一机构设置有第一工位，所述第一工位安装有事件相机，所述处理器与所述事件相机连接，所述第二机构设置有第二工位，所述第二工位用于放置待测物体；所述处理器控制所述事件相机采集待测物体的事件数据并输出事件图像；所述处理器对所述事件图像进行处理，以检测待测物体是否为缺陷物体。

2.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一机构为固定机构，所述第二机构为移动机构；或，所述第一机构为移动机构，所述第二机构为固定机构；所述移动机构与所述处理器连接，所述处理器发送控制信号给所述移动机构，以使所述移动机构根据所述控制信号进行移动。

3.如权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述移动机构包括所述第一工位或所述第二工位、滑轨以及滑轮，所述第一工位或所述第二工位与所述滑轮固定连接，所述滑轮与所述滑轨滑动连接。

4.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括提醒设备，所述提醒设备与所述处理器连接，当检测到待测物体为缺陷物体时，所述处理器的控制所述提醒设备发出报警信号。

5.如权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述提醒设备包括发光设备，所述发光设备与所述处理器连接，所述发光设备的发光面与所述第二工位相对设置，所述第二工位设有多个，当检测到待测物体为缺陷物体时，所述处理器控制所述发光设备发射光束照射于所述缺陷物体对应的第二工位上。

6.如权利要求5所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述发光设备为定向发光源，所述定向发光源包括：光源、转向器、传动机构以及驱动电机，所述光源与所述转向器固定连接，所述驱动电机的动力输出轴通过所述传动机构与所述转向器转动连接，所述定向发光源用于向所述待测物体中的缺陷物体定向发射光束。

7.如权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述提醒设备包括发声器，所述发声器与所述处理器连接，所述发声器设置于所述第二机构且与所述第二工位相对设置，当检测到待测物体为缺陷物体时，所述处理器控制所述发声器播放预设音频。

8.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述装置还包括显示屏，所述处理器与所述显示屏连接，所述显示屏用于显示待测物体的事件图像与检测结果。

9.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一机构还设置有第一转轴，所述第一工位通过所述第一转轴与所述第一机构转动连接；或，所述第二机构还设置有第二转轴，所述第二工位通过所述第二转轴与所述第二机构转动连接，以使所述事件相机多角度采集待测物体的数据。

10.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述装置还包括驱动设备，所述驱动设备连接所述处理器，所述驱动设备与所述第一机构或第二机构连接，所述处理器发送驱动信号给所述驱动设备，以使所述驱动设备驱动所述第一机构或所述第二机构进行移动。