一种基于机器视觉的结构胶检测系统和方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种基于机器视觉的结构胶检测系统，系统设有用于折反射胶合面的棱镜，所述棱镜的折射面固定在相机的镜头上，所述相机输出所采集的图像信号至PLC工控机，所述PLC工控机设有用于图像处理的处理器、用于存储图像的存储器、用于显示结果的显示器，所述相机输出图像信号至处理器，所述处理器输出图像和结果信号至存储器存储，所述处理器输出结果信号至显示器。本发明专利技术的优点在于可快速且准确的检测出缺陷部分，对缺陷面积大于可允许缺陷面积的飞机舱门进行再加工处理；图像处理过程中可实时显示缺陷位置和尺寸，以便于工人定位进行二次加工。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的结构胶检测系统和方法
本专利技术涉及飞机舱门结构胶缺陷检测领域。
技术介绍
飞机舱门粘合胶质量检测时，需要人工手持棱镜，对飞机舱门玻璃粘合质量进行肉眼检测分析，利用肉眼检测飞机舱门玻璃粘合胶质量时，不仅效率低、耗时耗力，而且长时间的检测工作会使工作人员疲劳，更加容易出现漏检、错检的问题，并且当出现粘合胶缺陷问题不能进行保存分析。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种能够快速、可靠的对飞机舱门粘合胶质量进行检测的系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于机器视觉的结构胶检测系统，系统设有用于折反射胶合面的棱镜，所述棱镜的折射面固定在相机的镜头下方，所述相机输出所采集的图像信号至PLC工控机，所述PLC工控机设有用于图像处理的处理器、用于存储图像的存储器、用于显示结果的显示器，所述相机输出图像信号至处理器，所述处理器输出图像和结果信号至存储器存储，所述处理器输出结果信号至显示器。所述相机上固定有用于照射胶合面的光源。系统设有固定相机和光源的支架，所述支架底部固定有滚轮，所述滚轮用于支撑支架沿胶合面行走，所述滚轮的转轴上固接有信号齿，所述支架上固定有读取信号齿的读取器，所述读取器输出滚轮行走距离信号至处理器，所述处理器输出拍照驱动信号至相机。基于所述结构胶检测系统的检测方法：步骤1、图像采集，沿待检测的胶合面拍摄连续的图像信息；步骤2、图像拼接，将连续的图像信息按照拍摄顺序拼接，构成完整的待检测的胶合面；步骤3、图像处理，对拼接后的图像进行图像处理算法对胶合面缺陷的数据处理和分析；步骤4、结果显示，将处理后的图像显示在显示器上。所述步骤1图像采集时，处理器实时获取滚轮行走距离信号，当行走距离达到设定距离时，发出提示音，并在设定时间后驱动相机进行拍照，如此反复。所述设定距离小于相机获取图像的高度。所述步骤2中，采用基于特征的匹配方法，其中特征为稳定的、旋转不变、能克服灰度反转的有效特征。所述步骤2包括以下步骤：1)特征点提取；2)构造特征描述子；3)特征匹配；4)变换模型参数估计；5)图像变换、灰度插值；6)图像拼接。本专利技术的优点在于可快速且准确的检测出缺陷部分，对缺陷面积大于可允许缺陷面积的飞机舱门进行再加工处理；图像处理过程中可实时显示缺陷位置和尺寸，以便于工人定位进行二次加工。附图说明下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：图1位图像拼接方法流程图。具体实施方式该系统由PLC触发相机和光源，然后进行图像采集，将所得图像发送给工控机进行图像拼接和缺陷检测算法处理，将所得缺陷进行保存，并通过界面显示缺陷。图像采集模块根据棱镜光路传播和相机成像原理，将棱镜和相机利用该原理集成在一起。首先玻璃门的胶合面通过棱镜的折反射，使光路发生转折，传播到棱镜被观测面，安装在被观察面上方的相机接收到被观测面的光路后，根据光电耦合原理，在靶面上成像，从而实现整个图像采集过程。相机输出所采集的图像信号至PLC工控机，PLC工控机设有用于图像处理的处理器、用于存储图像的存储器、用于显示结果的显示器，相机输出图像信号至处理器，处理器输出图像和结果信号至存储器存储，处理器输出结果信号至显示器。为了方便对图像采集操作，系统设有固定相机和光源的支架，支架底部固定有滚轮，滚轮用于支撑支架沿胶合面行走，滚轮的转轴上固接有信号齿，支架上固定有读取信号齿的读取器，读取器输出滚轮行走距离信号至处理器，处理器输出拍照驱动信号至相机。为了保证拍照质量，相机上固定有用于照射胶合面的光源。基于上述结构胶检测系统的检测方法：步骤1、图像采集，沿待检测的胶合面拍摄连续的图像信息；为了方便采集到完整连续的图像信息，处理器实时获取滚轮行走距离信号，当行走距离达到设定距离时，发出提示音，并在设定时间(如2秒)后驱动相机进行拍照，如此反复，提示音发出停顿后再拍照，方便工作人员静止支架(相机)，从而保证拍照的质量，其中设定距离小于相机获取图像的高度，相邻的照片有部分重叠的地方，避免出现部分区域漏拍的情况；步骤2、图像拼接，将连续的图像信息按照拍摄顺序拼接，构成完整的待检测的胶合面；图像采集后要对图像拼接，这样可以定位到胶合面缺陷所出现的位置以及大小，从而更有利于后面的图像分析；图像拼接是采用基于特征的匹配方法，所谓的特征是一种稳定的、旋转不变、能克服灰度反转的有效特征，它既能表示一个点的位置，同时也能表示它的局部领域具有一定的模式特征，其配准的步骤如图1所示，包括以下步骤：1)特征点提取；2)构造特征描述子；3)特征匹配；4)变换模型参数估计；5)图像变换、灰度插值；6)图像拼接；步骤3、图像处理，对拼接后的图像进行图像处理算法对胶合面缺陷的数据处理和分析，从而实现胶合面数据的存档以及直观观测；步骤4、结果显示，通过视觉设备采集图像经过图像处理后，可以实时的显示在大屏显示器上，同时也进行存储，并在大屏显示器上显示相应量化的缺陷信息，可以放大查看，并能及时的进行记录存储。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的结构胶检测系统，系统设有用于折反射胶合面的棱镜，其特征在于：所述棱镜的折射面固定在相机的镜下方，所述相机输出所采集的图像信号至PLC工控机，所述PLC工控机设有用于图像处理的处理器、用于存储图像的存储器、用于显示结果的显示器，所述相机输出图像信号至处理器，所述处理器输出图像和结果信号至存储器存储，所述处理器输出结果信号至显示器。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的结构胶检测系统，系统设有用于折反射胶合面的棱镜，其特征在于：所述棱镜的折射面固定在相机的镜下方，所述相机输出所采集的图像信号至PLC工控机，所述PLC工控机设有用于图像处理的处理器、用于存储图像的存储器、用于显示结果的显示器，所述相机输出图像信号至处理器，所述处理器输出图像和结果信号至存储器存储，所述处理器输出结果信号至显示器。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的结构胶检测系统，，其特征在于：所述相机上固定有用于照射胶合面的光源。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的结构胶检测系统，，其特征在于：系统设有固定相机和光源的支架，所述支架底部固定有滚轮，所述滚轮用于支撑支架沿胶合面行走，所述滚轮的转轴上固接有信号齿，所述支架上固定有读取信号齿的读取器，所述读取器输出滚轮行走距离信号至处理器，所述处理器输出拍照驱动信号至相机。4.基于权利要求1、2或3所述结构胶检测系统的检测方法，其特征在于：步骤1、图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张星宇，陈健，曹雏清，高云峰，
申请(专利权)人：芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34