TW201522903A - 檢測系統 - Google Patents

Abstract

一種檢測系統，通過攝像單元對待測物體進行深度拍攝，進而生成該待測物體的深度圖像，然後將該待測物體的深度圖像與預先存儲的標準深度圖像進行比對，當該待測物體的深度圖像與預先存儲的標準深度圖像相同時，則確定該待測物體符合標準，當該待測物體的深度圖像與預先存儲的標準深度圖像不同時，則確定該待測物體的深度圖像中與標準深度圖像不相符的位置為異常區域。

Description

檢測系統

本發明涉及檢測系統，特別涉及一種通過深度攝像來檢測待測物體上的通孔或者凹槽是否符合標準、表面是否有刮痕的檢測系統。

我們日常生活中的很多物品上都設置有一定數目的通孔或者凹槽，這些物品在生產加工完成後一般都需要檢測這些通孔或者凹槽的位置、數目、形狀及深度是否符合標準，同時也要檢測待測物品的表面是否存在劃痕等瑕疵。現有技術中一般通過攝像裝置拍攝待測物品的平面圖像，然後通過將該待測物品平面圖像與標準樣本圖像進行比對來判斷待測物品表面的通孔或者凹槽是否符合標準。然而，通過平面圖像只能判斷出通孔或者凹槽的位置、數目是否正確，卻很難判斷出通孔是否打通、凹槽的深度是否符合標準，也很難判斷出物品表面劃痕的深度等，從而使得產品的檢測效果大打折扣。

有鑒於此，有必要提供一種檢測系統，能夠準確快速的檢測待測物體上的通孔或者凹槽是否符合標準，表面是否有劃痕等，以解決上述問題。

一種檢測系統，包括：承載台、攝像單元以及處理單元。該承載台用於承載待測物體。該攝像單元用於對承載於承載臺上的待測物體進行深度攝像，進而生成該待測物體的深度圖像。該處理裝置包括存儲單元及處理單元。該存儲單元用於存儲攝像單元預先攝取的一標準待測物體的標準深度圖像。該處理單元包括：圖像獲取模組，用於獲取該攝像單元生成的該待測物體的深度圖像；以及判斷模組，用於將該圖像獲取模組獲取的該待測物體的深度圖像與存儲單元中存儲的標準深度圖像進行比較；當該判斷模組確定該待測物體的深度圖像與該標準深度圖像相同時，則確定該待測物體符合標準；當該判斷模組確定該待測物體的深度圖像與標準深度圖像不同時，則確定該待測物體的深度圖像中與標準深度圖像不相符的位置為異常區域。

本發明中的檢測系統通過獲取待測物體的深度圖像來偵測待測物體中的通孔或者凹槽的位置、數目、以及深度是否符合標準，同時也能夠檢測出待測物體表面的劃痕深度，從而使得對待測物體的檢測更加準確、高效。

圖1為本發明一實施方式中檢測系統的立體結構示意圖。

圖2為本發明一實施方式中檢測系統的功能模組架構示意圖。

圖3為圖1所示的檢測系統拍攝深度圖像的示意圖。

圖4為本發明一實施方式中待測物體所在位置的深度圖像示意圖。

下面結合附圖，對本發明中的檢測系統作進一步的詳細描述。

請參考圖1和圖2，在本發明一較佳實施方式中的檢測系統100用於通過深度攝像來檢測待測物體200中開設的通孔、凹槽是否符合標準以及待測物體200的表面是否存在劃痕及劃痕的深度等。該檢測系統100包括承載台10、支架20、攝像單元30以及處理裝置40。

該承載台10用於承載待測物體200。

在本實施方式中，該承載台10包括平臺101、大致水準設置於該平臺101上的兩個導軌102以及兩個傳送帶103。該兩個導軌102相隔一定距離且平行設置，該兩個傳送帶103分別設置於該兩個導軌102上，並用於承載待測物體200。即，待測物體200的兩端可以分別放置在該兩個傳送帶103上。該兩個傳送帶103用於同步運動而帶動放置於傳送帶103上的待測物體200相對於該平臺101運動。當一個待測物體200檢測完畢後，能夠通過該傳送帶103將該待測物體200傳送出檢測位置之外，並將傳送帶上的下一待測物體200傳送至檢測位置。這樣使得該檢測系統100可以通過流水作業的方式連續檢測多個待測物體200。

可以理解的是，在其他實施方式中，該承載台10也可以根據需要設置為一承載該待測物體200的固定平臺，還可以根據需要設置為其他形式。

該支架20設置於該承載台10的一側，用於將該攝像單元30固定於該承載台10上方，使得當待測物體200放置於該承載台10上時，該攝像單元30正對待測物體200。具體的，該支架20包括一延伸於該承載台10的上方支撐臂201。該攝像單元30固定安裝於該支撐臂201面向該承載台10的位置，當待測物體200放置於該承載台10上時，該攝像單元30正對待測物體200。

該攝像單元30用於對該待測物體200進行深度攝像，進而生成包括該待測物體200的深度圖像，其中，該深度圖像包括該待測物體200的三維深度資訊。具體地，如圖3所示，該攝像單元30首先向該待測物體200發射一參考光束400，該參考光束400照射到該待測物體200的表面後被該待測物體200的表面反射，而該參考光束400照射到該待測物體200上設置有通孔的位置時，則透過該通孔而照射到承載台10的表面，然後被該承載台10反射。該攝像單元30計算該反射光的回光時間差或相位差來換算該待測物體200所在位置的各個點與攝像頭之間的距離，從而生成該待測物體200的深度圖像。例如圖3中所示，當該攝像單元30發出參考光束400照射到該待測物體200的表面時，該待測物體200表面上沒有通孔的位置直接將該參考光束400進行反射，而在該待測物體200表面上設置有通孔的位置，該參考光束400直接透過該通孔照射到承載台10上，然後被該承載台10反射，由於該待測物體200表面與該攝像單元30之間的距離小於該承載台10與該攝像單元30之間的距離，因此該待測物體200上沒有通孔位置的反射光到達攝像單元30的時間小於該待測物體200上開設有通孔位置的反射光到達該攝像單元30的時間，該攝像單元30根據接收到反射光時間的不同而生成的該待測物體200的如圖4所示的深度圖像。在本實施方式中，該攝像單元30為深度攝像機，例如微軟公司的kinect。

該處理裝置40包括一存儲單元41以及一處理單元42。在本實施方式中，該處理裝置40可為手機、電腦或安裝有存儲單元41以及處理單元42的主板或者其他專用測試裝置。在其他實施方式中，該處理裝置40的存儲單元41以及處理單元42為整合於該攝像單元30中的部件。

該存儲單元41中預先存儲有該攝像單元30預先攝取的標準待測物體200的標準深度圖像。在本實施方式中，該存儲單元41為存儲卡、硬碟、軟碟等存儲裝置。其中，該標準待測物體200為表面的通孔或者凹槽等均符合標準的待測物體200。

如圖2所示，該處理單元42包括圖像獲取模組421、判斷模組422以及控制模組423。在本實施方式中，該處理單元42通過有線或無線方式與該攝像單元30進行通信。該圖像獲取模組421用於獲取該攝像單元30生成的包括該待測物體200深度圖像。該判斷模組422用於將該圖像獲取模組421獲取的該待測物體200的深度圖像與存儲單元41中存儲的標準深度圖像進行比較。當該判斷模組422確定該待測物體200的深度圖像與存儲的標準深度圖像相同時，則確定該待測物體200符合標準。當該判斷模組422確定該待測物體200的深度圖像與標準深度圖像不同時，則確定該待測物體200深度圖像中與標準深度圖像不相符的位置為異常區域。該控制模組423與該攝像單元30進行通信，用於根據用戶的設定控制該攝像單元30每兩次拍攝之間的時間間隔。

在本實施方式中，該控制模組423還用於通過外部電腦300中的輸出裝置301將檢測結果顯示給用戶。在本實施方式中，該輸出裝置301為外部電腦300中的顯示器，該控制模組423控制該顯示器顯示文字資訊來將檢測結果顯示給用戶。在其他實施方式中，該控制模組423控制該外部電腦300中的發聲裝置發出聲音資訊來向用戶提示檢測結果。

本發明中的檢測系統100通過獲取待測物體200的深度圖像來偵測待測物體200中的通孔或者凹槽的位置、數目、以及深度是否符合標準，同時也能夠檢測出待測物體200表面的劃痕深度，從而使得對待測物體200的檢測更加準確、高效。

儘管對本發明的優選實施方式進行了說明和描述，但是本領域的技術人員將領悟到，可以作出各種不同的變化和改進，這些都不超出本發明的真正範圍。因此期望，本發明並不局限於所公開的作為實現本發明所設想的最佳模式的具體實施方式，本發明包括的所有實施方式都有所附權利要求書的保護範圍內。

100‧‧‧檢測系統

200‧‧‧待測物體

10‧‧‧承載台

101‧‧‧平臺

102‧‧‧導軌

103‧‧‧傳送帶

20‧‧‧支架

30‧‧‧攝像單元

40‧‧‧處理裝置

41‧‧‧存儲單元

42‧‧‧處理單元

421‧‧‧圖像獲取模組

422‧‧‧判斷模組

423‧‧‧控制模組

300‧‧‧電腦

301‧‧‧顯示裝置

400‧‧‧參考光束

無

100‧‧‧檢測系統

200‧‧‧待測物體

10‧‧‧承載台

101‧‧‧平臺

102‧‧‧導軌

103‧‧‧傳送帶

20‧‧‧支架

30‧‧‧攝像單元

300‧‧‧電腦

301‧‧‧顯示裝置

400‧‧‧參考光束

Claims (6)

1. 一種檢測系統，包括：
   承載台，用於承載待測物體；
   攝像單元，用於對承載於承載臺上的待測物體進行深度攝像，進而生成該待測物體的深度圖像；以及
   處理裝置，包括
   存儲單元，用於存儲攝像單元預先攝取的一標準待測物體的標準深度圖像；以及
   處理單元，包括：
   圖像獲取模組，用於獲取該攝像單元生成的該待測物體的深度圖像；以及
   判斷模組，用於將該圖像獲取模組獲取的該待測物體的深度圖像與存儲單元中存儲的標準深度圖像進行比較；當該判斷模組確定該待測物體的深度圖像與該標準深度圖像相同時，則確定該待測物體符合標準；當該判斷模組確定該待測物體的深度圖像與標準深度圖像不同時，則確定該待測物體的深度圖像中與標準深度圖像不相符的位置為異常區域。
2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該承載台包括平臺、大致水準設置於平臺上的兩個導軌以及兩個傳送帶；該兩個導軌相隔一定距離且平行設置，該兩個傳送帶分別設置於該兩個導軌上，該兩個傳送帶分別用於承載該待測物體的兩端，該兩個傳送帶同步運動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該攝像單元生成該待測物體的深度圖像的方法為：首先該攝像單元向該待測物體發射一參考光束，該參考光束照射到該待測物體的表面後被該待測物體的表面反射，而該參考光束照射到該待測物體上設置有通孔的位置時，則透過該通孔而照射到承載台的表面後被該承載台反射，該攝像單元計算該反射光的回光時間差或相位差來換算該待測物體所在位置的各個點與攝像頭之間的距離，從而生成該待測物體的深度圖像。
4. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該處理裝置設置於一外部電腦中，該處理裝置通過有線或無線的方式與該攝像單元進行通信。
5. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該處理單元還包括一控制模組，控制模組與該攝像單元進行通信，用於根據用戶的設定控制該攝像單元每兩次拍攝之間的時間間隔。
6. 如申請專利範圍第5項所述之檢測系統，其中，該控制模組還用於通過外部電腦中的輸出裝置將檢測結果顯示給用戶。