一种可自动配光的产品图像检测方法及比对装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可自动配光的产品图像检测方法及比对装置，所述方法包括：采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息；获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度；至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像；将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果。所述装置使用了所述方法。本发明专利技术可保证实际图像的获取效率、及图像明亮度和清晰度。

An Automatic Light Distribution Device for Product Image Detection and Comparison

【技术实现步骤摘要】
一种可自动配光的产品图像检测方法及比对装置
本专利技术涉及自动化检测领域，尤其涉及一种可自动配光的产品图像检测方法及比对装置。
技术介绍
工厂流程化生产过程中只靠人工检测产品质量很难满足实际需要，现在已有机器视觉图像处理技术在制造企业中得到越来越广泛的应用。目前的机器视觉图像比对检测设备基本是依靠嵌入式的系统集成技术进行视觉图像采集、视觉图像处理控制。上述嵌入式系统是机器视觉系统与其他传感器的技术相融合，优点是解决单一视觉系统的局限性。但因其集成度较高，当面对测控对象（产品）和光源环境变动时存在不能灵活性对准工位、尤其是视觉伺服的机械结构方法均存在着当初始点远离目标点时，难以保证系统的稳定性（即增大稳定区域和保证全局收敛）快速的保证数据的特征点始终处在视场内的测控设备预制位的定位等问题。上述增大稳定区域和保证全局收敛带来图像采集速度较低以及图像处理需要较长时间给系统带来明显的时滞，此外视觉信息的引入也明显增大了系统的计算量，例如计算图像矩阵算法、估计深度信息算法等等，导致识别速度慢，可靠性低的问题。
技术实现思路
为克服现有技术中机器视觉的识别速度慢、可靠性低的问题，本专利技术实施例一方面提供了一种可自动配光的产品图像检测方法，应用于机械手，所述机械手包括图像采集子系统和配光子系统，所述方法包括：控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息；获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度；至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像；将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果。进一步，上述所述机械手还包括三坐标机械臂和位于机械臂末端的手腕，所述图像采集子系统和配光子系统设于所述手腕上，所述配光子系统包括以所述图像采集子系统为中心、由内向外排列的至少第一环形光源、第二环形光源和第三环形光源。进一步，上述所述控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息的步骤之前，还包括：将标准工件以预设角度和位置放置于操作台面上；控制图像采集子系统采集标准工件的特征信息和中心坐标信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；控制机械手活动至多个最佳位置，并确定所述最佳位置为预置工位；至少在各最佳位置，调整所述配光子系统的光源照射距离和角度，生成配光方案，并采集所述标准工件的标准图像；根据所述标准工件的特征信息、中心坐标信息、预置工位、各预置工位的配光方案及标准图像，生成所述标准工件的检验信息；根据所有标准工件的检验信息生成标准库。进一步，上述所述根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息的步骤，包括：在所述标准库中搜索与待测工件的特征点对应的标准工件集；在所述标准工件集中，确定与待测工件的轮廓信息对应的唯一标准工件；获取所述唯一标准工件的检验信息；根据所述待测工件的特征点、以及所述唯一标准工件的特征点确定待测工件的位置信息。进一步，上述所述获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度的步骤，包括：获取所述唯一标准工件的检验信息中的预置工位以及各预置工位的配光方案；根据所述待测工件的放置角度和各预置工位的配光方案中的光源照射角度，确定各预置工位上所述手腕的旋转角；根据所述位置信息和预置工位确定机械臂的实际工位；所述至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像的步骤，包括：至少控制机械臂移动逐一移动至各实际工位；在各实际工位时保持手腕位于对应的旋转角，并控制图像采集子系统采集待测工件的实际图像。进一步，上述所述至少在各最佳位置，调整所述配光子系统的光源照射距离和角度，生成配光方案，并采集所述标准工件的标准图像的步骤之后，还：获取所述标准图像的ROI区域；确定所述ROI区域在所述标准图像的位置坐标；所述将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果的步骤，包括：在所述实际图像的所述位置坐标处确定ROI区域；将实际图像的ROI区域，与标准工件的对应标准图像的ROI区域进行比对，生成比对结果。进一步，上述所述第一环形光源和第三环形光源的照明色彩为第一色彩，所述第二光源的照明色彩为第二色彩，所述ROI区域为图像中所述第一色彩和第二色彩的交汇区域，所述至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像的步骤，包括：根据所有实际工位生成机械臂的活动路径；在所述活动路径上线性调整所述配光方案，并以预设时间间隔采集待测工件的实际图像；所述将实际图像的ROI区域，与标准工件的对应标准图像的ROI区域进行比对，生成比对结果的步骤，具体为：判断所述实际图像的ROI区域中，是否存在第一色彩块或第二色彩块；若是，判断所述第一色彩块或第二色彩块与ROI区域边界的距离是否大于第一预设阈值，或判断所述第一色彩块或第二色彩块的面积是否大于第二预设阈值；若是，判断所述待测工件为缺陷工件。本专利技术实施例另一方面提供了一种可自动配光的产品图像检测装置，应用于机械手，所述机械手包括图像采集子系统和配光子系统，所述检测装置包括：控制模块，用于控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；确定模块，用于根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息；获取模块，用于获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度；采集模块，用于至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像；比对模块，用于将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果。进一步，上述所述机械手还包括三坐标机械臂和位于机械臂末端的手腕，所述图像采集子系统和配光子系统设于所述手腕上，所述配光子系统包括以所述图像采集子系统为中心，由内向外排列的至少第一环形光源、第二环形光源和第三环形光源。进一步，上述所述三坐标机械臂通过滑块可滑动的设于双工子轨道上。本专利技术实施例通过采集待测工件的特征信息，通过特征信息确定待测工件的放置角度和中心坐标信息，使得本专利技术在后续对待测工件进行检测时，可以对应的调整图像采集子系统和配光子系统，待测工件的放置位置和角度可以是任意的；同时，本专利技术通过预存与特征信息对应的机械手的预置工位、以及各预置工位上的配光方案，使得各种类的待测工件均有其最佳的实际图像的获取方式，避免同类化造成的可靠性低的问题；另外，本专利技术的配光子系统和图像采集子系统均位于机械手上，可保证在拍摄时待测工件上的照度均匀，配光方案也是与不同工件在其特定的预置工位深度关联的，可保证实际图像的获取效率、及图像明亮度和清晰度；最后，通过将实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果，保证了整个检测过程的自动化流程，也进一步提高了检测效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，应用于机械手，所述机械手包括图像采集子系统和配光子系统，所述方法包括：控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息；获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度；至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像；将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果。

【技术特征摘要】
1.一种可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，应用于机械手，所述机械手包括图像采集子系统和配光子系统，所述方法包括：控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息；获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度；至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像；将所述实际图像与标准工件的对应标准图像进行比对，生成比对结果。2.如权利要求1所述的可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，所述机械手还包括三坐标机械臂和位于机械臂末端的手腕，所述图像采集子系统和配光子系统设于所述手腕上，所述配光子系统包括以所述图像采集子系统为中心、由内向外排列的至少第一环形光源、第二环形光源和第三环形光源。3.如权利要求2所述的可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，所述控制图像采集子系统采集待测工件的特征信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息的步骤之前，还包括：将标准工件以预设角度和位置放置于操作台面上；控制图像采集子系统采集标准工件的特征信息和中心坐标信息，所述特征信息包括特征点和轮廓信息；控制机械手活动至多个最佳位置，并确定所述最佳位置为预置工位；至少在各最佳位置，调整所述配光子系统的光源照射距离和角度，生成配光方案，并采集所述标准工件的标准图像；根据所述标准工件的特征信息、中心坐标信息、预置工位、各预置工位的配光方案及标准图像，生成所述标准工件的检验信息；根据所有标准工件的检验信息生成标准库。4.如权利要求3所述的可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，所述根据所述特征信息，确定待测工件的位置信息，所述位置信息包括待测工件的放置角度和中心坐标信息的步骤，包括：在所述标准库中搜索与待测工件的特征点对应的标准工件集；在所述标准工件集中，确定与待测工件的轮廓信息对应的唯一标准工件；获取所述唯一标准工件的检验信息；根据所述待测工件的特征点、以及所述唯一标准工件的特征点确定待测工件的位置信息。5.如权利要求4所述的可自动配光的产品图像检测方法，其特征在于，所述获取与所述特征信息对应的机械手的预置工位以及各预置工位的配光方案，根据所述位置信息和预置工位确定机械手的实际工位，所述配光方案包括配光子系统的光源照射距离和角度的步骤，包括：获取所述唯一标准工件的检验信息中的预置工位以及各预置工位的配光方案；根据所述待测工件的放置角度和各预置工位的配光方案中的光源照射角度，确定各预置工位上所述手腕的旋转角；根据所述位置信息和预置工位确定机械臂的实际工位；所述至少在所述实际工位采用对应的配光方案采集待测工件的实际图像的步骤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余俊生，赖群科，张柏宇，吴兆军，邱德平，郑雪松，
申请(专利权)人：广州佳帆计算机有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44