一种基于机器视觉的拉链检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，包括上位机，以及分别与所述的上位机连接且呈依次设置的上料单元、视觉单元、切断单元、排料单元，还包括用于嵌入被测拉链的拉链夹具；所述的视觉单元包括分别设置于所述的拉链夹具的正反两侧的第一相机和第二相机；所述的切断单元包括切分机构和传送机构，所述的传送机构用于移动被测拉链，所述的切分机构用于裁切拉链。提供一种自动化程度高、检测缺陷类型更加全面、通用性强的基于机器视觉的拉链检测装置及方法。

Zipper detection device and method based on machine vision

The invention relates to a zipper type defects based on machine vision detection device, including PC, and PC are respectively connected with the and is arranged on the feeding unit, cutting unit, visual unit, discharge unit, which is used for embedding the measured zipper zipper clip with the positive and negative sides; visual elements the zipper clamp are respectively arranged on the the first camera and the second camera; cutting unit comprises a cutting mechanism and a transmission mechanism, transmission mechanism for the mobile measured zipper, the cutting mechanism for cutting zipper. The invention provides a machine vision based zipper inspection device and method with a high degree of automation, a more comprehensive and universal defect detection type.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的拉链检测装置及方法
本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种基于机器视觉的拉链检测装置及方法。
技术介绍
随着服装行业快速发展，拉链已经日趋应用广泛。针对拉链生产企业，生产出的拉链，常包括以下主要缺陷：1)方块、插销、止上有无；2)插销和止上是否到位；3)生产出同一批样品中，混有其他类型拉头和拉片；4)生产出同一批样品中，混有需要在方块、拉片和拉头上打印错误或没有字母；目前这些缺陷检测，主要是靠检测员肉眼检测，这存在检测速度低、稳定性不好。机器视觉具有检测的客观性、快速性、无损性、高效率性，更加适用于拉链在线检测。国内外虽有一些基于机器视觉的检测装备，但是存在检测方法不具备通用性，只能适用于特定拉链颜色的场合，不能满足各种拉链颜色通用性检测，无疑增加生产企业成本和使用不方便。经文献检索，专利申请号CN201110403900.7的《一种基于机器视觉的拉链金属链牙缺陷检测方法》利用直方图和阈值分割对拉链齿牙检测检测，“利用由送料机构、物料位置传感器、图像传感器、步进电机/伺服电机、灯箱、传送皮带、分拣机构、不锈钢拉链夹具、控制器和控制系统构成的检测装置进行检测，待检测拉链经送料机构送到检测装置的皮带平台上，经物料位置传感器检测定位，启动图像传感器，获取拉链图像，然后将图像传输至控制系统，控制系统对图像进行处理，根据处理的结果与判别标准比较，判断拉链是否存在缺陷。”该方法只能满足特定缺陷的检测，不能满足其他缺陷指标检测，通用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种自动化程度高、检测缺陷类型更加全面、通用性强的基于机器视觉的拉链检测装置及方法。本专利技术采用了以下技术方案：本专利技术一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，包括上位机，以及分别与所述的上位机连接且呈依次设置的上料单元、视觉单元、切断单元、排料单元，还包括用于嵌入被测拉链的拉链夹具；所述的视觉单元包括分别设置于所述的拉链夹具的正反两侧的第一相机和第二相机；所述的切断单元包括切分机构和传送机构，所述的传送机构用于移动被测拉链，所述的切分机构用于裁切拉链。作为优选，所述的上料单元与所述的视觉单元之间设置传感器。更具体地，所述的传感器为金属传感器，用于检测被测拉链的金属拉头，感应更加精准，用于结合所述的视觉单元进行拍摄拉链图像。作为优选，所述的视觉单元包括第一同轴光源和第二同轴光源，所述的第一同轴光源设于所述的拉链夹具的第一相机侧，所述的第二同轴光源设于所述的拉链夹具的第二相机侧。作为优选，所述的第一同轴光源为红外光源，所述的第二同轴光源为白色光源。作为优选，所述的第一相机和/或第二相机为面阵相机。本专利技术一种基于机器视觉的拉链检测方法，包括至少一个检测周期，所述的一个检测周期包括如下步骤：包括至少一个检测周期，所述的一个检测周期包括如下步骤：S1，传送机构将第一条拉链的方块、插销和下一条拉链的上止置于第一相机的视野中，上位机一次命令所述的第一相机、第二相机摄取第一拉链图像、第二拉链图像；S2，传送机构移动被测拉链，触发传感器采集检测信号，并将采集信号发送至上位机；所述的上位机依次启动所述的第一相机或第二相机对被测拉链进行拍照，获取第三拉链图像和第四拉链图像；S3，所述的上位机对获取的第一拉链图像、第二拉链图像、第三拉链图像和第四拉链图像提取拉链特征进行分析处理，进行数据结果统计，同时将结果数据传送至下位机；S4，下位机接收上位机传送的结果数据，命令排料单元进行相应的排料动作。本专利技术一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测方法，上位机启动如权利要求1所述的第一相机和第二相机拍摄拉链图像，还包括如下步骤：S3.1，所述的上位机采用边缘算子提取各拉链特征的轮廓，并保存；所述的拉链特征包括方块、和/或插销、和/或止上、和/或拉底、和/或拉片、和/或拉头和/或链齿；S3.2，对步骤S3.1采集的拉链图像进行增加对比度处理，并匹配定位各个所述的拉链特征；S3.3，设定插销和链齿、止上和链齿的标准距离，检测所述的插销和链齿、止上和链齿的实际距离，比较所述的标准距离和实际距离，判断所述的插销和链齿、止上和链齿是否到位：不到位则存在缺陷，到位则继续执行；S3.4，对被测拉片或拉头进行形状匹配，判断是拉片或拉头的形状是否合格：不合格则存在缺陷，合格则继续执行；S3.5，分别针对有字母拉片或拉头和无字母拉片或拉头选择步骤S3.5.1或S3.5.2进行检测：S3.5.1，针对有字母的拉片或拉头，预先设定所需字母轮廓模板和轮廓长度阈值，采用字母轮廓模板在指定区域内进行匹配，若匹配不成功则存在缺陷，否则继续执行；对匹配成功的被测拉片或拉头进行边缘提取，选择最长轮廓长度与所述的轮廓长度阈值进行对比，若最长轮廓长度大于所述的轮廓长度阈值则存在缺陷，若最长轮廓长度小于或等于所述的轮廓长度阈值则继续执行；S3.5.2，针对没有字母的拉片或拉头，预先设定所需轮廓长度阈值，在指定区域中对被测拉片或拉头进行边缘提取，选择最长轮廓长度与所述的轮廓长度阈值进行对比，若最长轮廓长度大于所述的轮廓长度阈值则存在缺陷，若最长轮廓长度小于或等于所述的轮廓长度阈值则继续执行。作为优选，所述的步骤S3.2中匹配定位各个所述的拉链特征的步骤包括：先匹配定位所述的方块，以所述的方块为基准，在特定区域内匹配插销和止上。作为优选，所述的插销包括插销上和插销下，所述的止上包括上止上和上止下；所述的链齿包括链齿上和链齿下，分别以所述的插销上、上止上为基准，在特定区域内匹配两颗链齿上；分别以所述的插销下、上止下为基准，在特定区域内匹配两颗链齿下。作为优选，所述的步骤S3.3中，判断所述的插销和链齿，止上和链齿是否到位的步骤包括，检测所述的插销上和所述的链齿上的水平距离、所述的插销下和所述的链齿下的水平距离、所述的上止上和所述的链齿上的水平距离、所述的上止下和所述的链齿下的水平距离，若所述的插销上和链齿上的水平距离大于标准设定距离，或插销下和链齿下的水平距离大于标准设定距离，则插销不到位，存在缺陷；若所述的上止上和链齿上的水平距离大于标准设定距离，或上止下和链齿下的水平距离大于标准设定距离，则链齿不到位，存在缺陷；否则继续执行。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术可以在一台设备上，检测多种不同缺陷，而目前设备只能检测特定缺陷指标。2)本专利技术具有较强通用性，以形状匹配为切入点，无需考虑拉链的颜色。3)本专利技术融入模块化思想，将一条拉链拆分成多个不同组件，将不同组件轮廓保存作为模板，可以实现方块、插销、止上、链齿、布带不同颜色时，都能够检测；4)本专利技术可以为不同拉链检测与切断设备实现模板共享，即根据一台设备做好轮廓模板和工程上传至服务器，其他设备可以下载轮廓模板和工程，进行检测。具有较强的实用价值和广阔的商业前景。附图说明图1是本专利技术一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置的结构示意图。图2是本专利技术检测插销和链齿是否到位的流程图。图3是本专利技术检测止上和链齿是否到位的流程图。图4是本专利技术被测拉链的示意图。1、被测拉链，2、拉链夹具，3、第一相机，4、第一同轴光源，5、第二同轴光源，6、第二相机，7、传感器，8、切分机构，9、传送机构，Z1、插销上，Z2、插销下，Z3、方块，Z4、上止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：包括上位机，以及分别与所述的上位机连接且呈依次设置的上料单元、视觉单元、切断单元、排料单元，还包括用于嵌入被测拉链（1）的拉链夹具（2）；所述的视觉单元包括分别设置于所述的拉链夹具（2）的正反两侧的第一相机（3）和第二相机（6）；所述的切断单元包括切分机构（8）和传送机构（9），所述的传送机构（9）用于移动被测拉链（1），所述的切分机构（8）用于裁切拉链。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：包括上位机，以及分别与所述的上位机连接且呈依次设置的上料单元、视觉单元、切断单元、排料单元，还包括用于嵌入被测拉链（1）的拉链夹具（2）；所述的视觉单元包括分别设置于所述的拉链夹具（2）的正反两侧的第一相机（3）和第二相机（6）；所述的切断单元包括切分机构（8）和传送机构（9），所述的传送机构（9）用于移动被测拉链（1），所述的切分机构（8）用于裁切拉链。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：所述的上料单元与所述的视觉单元之间设置传感器（7）。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：所述的视觉单元包括第一同轴光源（4）和第二同轴光源（5），所述的第一同轴光源（4）设于所述的拉链夹具（2）的第一相机（3）侧，所述的第二同轴光源（5）设于所述的拉链夹具（2）的第二相机（6）侧。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：所述的第一同轴光源（4）为红外光源，所述的第二同轴光源（5）为白色光源。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测装置，其特征在于：所述的第一相机（3）和/或第二相机（6）为面阵相机。6.一种基于机器视觉的拉链检测方法，其特征在于：包括至少一个检测周期，所述的一个检测周期包括如下步骤：S1，传送机构（9）将第一条拉链的方块（Z3）、插销和下一条拉链的上止置于第一相机（3）的视野中，上位机一次命令所述的第一相机（3）、第二相机（6）摄取第一拉链图像、第二拉链图像；S2，传送机构（9）移动被测拉链（1），触发传感器（7）采集检测信号，并将采集信号发送至上位机；所述的上位机依次启动所述的第一相机（3）或第二相机（6）对被测拉链（1）进行拍照，获取第三拉链图像和第四拉链图像；S3，所述的上位机对获取的第一拉链图像、第二拉链图像、第三拉链图像和第四拉链图像提取拉链特征进行分析处理，进行数据结果统计，同时将结果数据传送至下位机；S4，下位机接收上位机传送的结果数据，命令排料单元进行相应的排料动作。7.一种基于机器视觉的拉链缺陷通用型检测方法，其特征在于：上位机启动如权利要求1所述的第一相机（3）和第二相机（6）拍摄拉链图像，还包括如下步骤：S3.1，所述的上位机采用边缘算子提取拉链图像各拉链特征的轮廓，并保存；所述的拉链特征包括方块（Z3）、和/或插销、和/或止上、和/或拉底、和/或拉片、和/或拉头和/或链齿；S3.2，对步骤S3.1采集的拉链图像进行增加对比度处理，并匹配定位各个所述的拉链特征；S3.3，设定插销和链齿、止上和链齿的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柔刚，周才健，陈红星，龚朝勇，贾长斌，陈安，许允迪，
申请(专利权)人：杭州汇萃智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33