一种基于机器视觉的外观检测系统技术方案

本发明专利技术是一种基于机器视觉的外观检测系统，该系统包括线阵相机扫描系统、传动系统和若干拍摄系统，线阵相机扫描系统包括扫描拍摄组件和水平移动组件，扫描拍摄组件设置于水平移动组件上，并由水平移动组件带动在水平方向上进行水平扫描拍摄；若干拍摄系统分别设置于靠近待拍摄物体的合适位置处，每个拍摄系统包括面阵相机拍摄系统和棱镜组系统，面阵相机拍摄系统通过棱镜组系统运动反射待拍摄物体的多个面进行多面拍摄；传动系统包括传送辊道和定位机构，用于传送和定位待拍摄物体。本发明专利技术系统可以拍摄待拍摄物体的内外侧、各种倾角的表面，且能有效减少拍摄次数和时间，简化拍摄过程，降低拍摄成本。

An Appearance Detection System Based on Machine Vision

The invention relates to an appearance detection system based on machine vision, which comprises a linear array camera scanning system, a transmission system and several shooting systems. The linear array camera scanning system includes a scanning and shooting component and a horizontal moving component. The scanning and shooting component is set on a horizontal moving component and driven by the horizontal moving component to take horizontal scanning and shooting. The system is located near the suitable position of the object to be photographed. Each system includes a plane array camera shooting system and a prism group system. The plane array camera shooting system reflects the multiple faces of the object to be photographed through the motion of the prism group system. The transmission system includes a conveyor roller and a positioning mechanism for transmitting and locating the object to be photographed. The system of the invention can photograph the inner and outer sides of the object to be photographed and various inclined surfaces, and can effectively reduce the number and time of shooting, simplify the shooting process and reduce the shooting cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的外观检测系统
本专利技术涉及工业检测
，具体涉及一种基于机器视觉的外观检测系统。
技术介绍
目前，随着工业的自动化、智能化发展，基于机器视觉的工业相机越来越多的被应用在自动生产线上。利用工业相机对产品进行拍摄，拍摄后的图像经过采集、处理、分析之后，得到的数据以实现检测、测量、监督、识别、定位等功能。但是目前对于油烟机等外形相对复杂且需检测多个内侧面的外罩壳类的检测，工业面阵相机很难完成全面检测。工业面阵相机一次只能拍摄物体的一个外表面，对于物体的多个待拍摄内侧面，则面阵相机不能直接拍摄。针对以上情况，当前的油烟机等外罩壳类产品的生产还多由人工进行检测。虽然有人专利技术了相关检测系统，但都需要多个面阵相机组合的相机群或者通过复杂的机械臂控制移动面阵相机或者控制移动待拍摄的物体。这些方法或者专利技术都使拍摄过程变得更复杂，使拍摄成本增加，对不同规格的待拍摄物体有着缺乏普实性等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对油烟机、外罩壳类产品等外形相对复杂且需检测多个内侧面的工件的检测项目，通过一个线阵扫描系统和四个面阵拍摄系统以及一个传送系统，通过简单的装置和动作，进行极少次数的拍摄就能拍摄完待拍摄物体的多个内外侧面。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于机器视觉的外观检测系统，该系统包括线阵相机扫描系统、传动系统和若干拍摄系统，其中：所述线阵相机扫描系统包括扫描拍摄组件和水平移动组件，所述扫描拍摄组件设置于水平移动组件上，并由所述水平移动组件带动在水平方向上进行水平扫描拍摄；若干所述拍摄系统分别设置于靠近待拍摄物体的合适位置处，并以能拍摄到待拍摄物体外侧面和内侧面为宜，每个拍摄系统包括面阵相机拍摄系统和棱镜组系统，所述面阵相机拍摄系统通过棱镜组系统运动反射待拍摄物体的多个面进行多面拍摄；所述传动系统包括传送辊道和定位机构，用于传送和定位待拍摄物体，便于线阵相机扫描系统和拍摄系统的扫描拍摄。进一步的，所述线阵相机扫描系统的扫描拍摄组件包括线阵扫描相机、以及相应的线阵相机镜头和线阵相机光源，线阵相机扫描系统的水平移动组件包括安装板，所述安装板设置在水平滑台上，所述水平滑台由设置于龙门架上的带编码器的滑台步进电机驱动水平运动，所述线阵扫描相机设置于安装板上。进一步的，所述面阵相机拍摄系统包括面阵相机、以及相应的面阵相机镜头和面阵相机光源，所述棱镜组系统包括两个不同角度的第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜和第二棱镜分别设置在一棱镜安装架的两端上，所述棱镜安装架设置在一带有编码器的棱镜组步进电机转轴上，并由所述棱镜组步进电机驱动旋转，所述面阵相机设置在第一棱镜和第二棱镜的一侧。进一步的，所述棱镜安装架的中部通过相应的轴承转动地安装于面阵支架上，所述棱镜组步进电机的机体固定于面阵支架上，棱镜组步进电机的转轴连接并驱动棱镜安装架旋转，所述面阵相机、以及相应的镜头和光源也设置在面阵支架上并位于棱镜安装架的一侧。进一步的，若干个所述拍摄系统包括结构相同的：两个拍摄待拍摄物体外侧面的拍摄系统；一个拍摄待拍摄物体内侧四面的拍摄系统；一个拍摄待拍摄物体前端面的拍摄系统。进一步的，所述传动系统中的定位机构包括两个分置于待拍摄物体两侧的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸和第二气缸各自对应连接第一推板和第二推板，所述第一推板和第二推板分别抵紧待拍摄物体的两侧面，所述传送辊道由相应的辊道步进电机驱动，所述传送辊道间隙设置有光电传感器。本专利技术的有益效果是:本专利技术外观检测系统可以拍摄待拍摄物体的内外侧、各种倾角的表面，且能有效减少拍摄次数和时间，简化拍摄过程，降低拍摄成本。附图说明图1为本专利技术具体实施方式中检测系统的整体示意图；图2为本专利技术具体实施方式中两个拍摄外侧面的拍摄系统以及传送系统的结构示意图；图3为本专利技术具体实施方式中的线阵相机扫描系统的结构示意图；图4为本专利技术具体实施方式中的拍摄系统示意图。图中标号说明：101-水平滑台，102-滑台步进电机，103-线阵扫描相机，104-线阵相机光源，105-线阵相机镜头，106-龙门架，107-安装板，201、401、501、508-面阵相机，202、402、504、509-面阵相机镜头，203、403、505、510-面阵相机光源，301-棱镜支架，302-第一棱镜，303-第二棱镜，304-棱镜组步进电机，305-编码器，502-第一推板，503-第一气缸，506-第二推板，507-第二气缸，601-油烟机，602-传送辊道，603-辊道支架，604-光电传感器。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。如图1和图2所示，一种基于机器视觉的外观检测系统，该系统包括线阵相机扫描系统、传动系统和若干拍摄系统，其中：所述线阵相机扫描系统包括扫描拍摄组件和水平移动组件，所述扫描拍摄组件设置于水平移动组件上，并由所述水平移动组件带动在水平方向上进行水平扫描拍摄；若干所述拍摄系统分别设置于靠近待拍摄物体的合适位置处，并以能拍摄到待拍摄物体外侧面和内侧面为宜，每个拍摄系统包括面阵相机拍摄系统和棱镜组系统，所述面阵相机拍摄系统通过棱镜组系统运动反射待拍摄物体的多个面进行多面拍摄，在本实施例中，如图1和图2所示，待拍摄物体以油烟机601为例；所述传动系统包括传送辊道602和定位机构，用于传送和定位待拍摄物体，便于线阵相机扫描系统和拍摄系统的扫描拍摄。如图3所示，所述线阵相机扫描系统的扫描拍摄组件包括线阵扫描相机103、以及相应的线阵相机镜头105和线阵相机光源104，在本实施例中，线阵相机光源104采用工业线阵相机专用光源，其打出的光为一条直线，线阵相机扫描系统的水平移动组件包括安装板107，所述安装板107设置在水平滑台101上，所述水平滑台101由设置于龙门架106上的带编码器的滑台步进电机102驱动水平运动，所述线阵扫描相机103设置于安装板107上。若干个所述拍摄系统包括结构相同的：两个拍摄待拍摄物体外侧面的拍摄系统；一个拍摄待拍摄物体内侧四面的拍摄系统；一个拍摄待拍摄物体前端面的拍摄系统。如图4所示，所述面阵相机拍摄系统包括面阵相机201、以及相应的面阵相机镜头202和面阵相机光源203，面阵相机镜头202安装在面阵相机201上，面阵相机光源203固定在面阵相机镜头202上，在本实施例中，面阵相机拍摄系统一共设有四个，四个面阵相机光源采用环形光源，相同的部件名称在图上用不同的标号来进行表示，以示区分，其中，面阵相机501、面阵相机镜头504、面阵相机光源505、以及面阵相机508、面阵相机镜头509、面阵相机光源510，这两组面阵相机拍摄系统以及相应的棱镜组系统用来拍摄待拍摄物体外侧面，这两套外侧面的拍摄系统分别安装固定在传送辊道602的两侧，传送辊道602上有本实施例采用的待拍摄物体油烟机；其中，面阵相机401、面阵相机镜头402、面阵相机光源403，这组面阵相机拍摄系统以及相应的棱镜组系统用来拍摄待拍摄物体的前端面；其中，剩下的面阵相机201、面阵相机镜头202、面阵相机光源203，这组面阵相机拍摄系统以及相应的棱镜组系统用来拍摄待拍摄物体的内侧四面；棱镜组系统也设有四个并与前面的面阵相机拍摄系统一一配对，所述棱镜组系统包括两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的外观检测系统，其特征在于，该系统包括线阵相机扫描系统、传动系统和若干拍摄系统，其中：所述线阵相机扫描系统包括扫描拍摄组件和水平移动组件，所述扫描拍摄组件设置于水平移动组件上，并由所述水平移动组件带动在水平方向上进行水平扫描拍摄；若干所述拍摄系统分别设置于靠近待拍摄物体的合适位置处，并以能拍摄到待拍摄物体外侧面和内侧面为宜，每个拍摄系统包括面阵相机拍摄系统和棱镜组系统，所述面阵相机拍摄系统通过棱镜组系统运动反射待拍摄物体的多个面进行多面拍摄；所述传动系统包括传送辊道和定位机构，用于传送和定位待拍摄物体，便于线阵相机扫描系统和拍摄系统的扫描拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的外观检测系统，其特征在于，该系统包括线阵相机扫描系统、传动系统和若干拍摄系统，其中：所述线阵相机扫描系统包括扫描拍摄组件和水平移动组件，所述扫描拍摄组件设置于水平移动组件上，并由所述水平移动组件带动在水平方向上进行水平扫描拍摄；若干所述拍摄系统分别设置于靠近待拍摄物体的合适位置处，并以能拍摄到待拍摄物体外侧面和内侧面为宜，每个拍摄系统包括面阵相机拍摄系统和棱镜组系统，所述面阵相机拍摄系统通过棱镜组系统运动反射待拍摄物体的多个面进行多面拍摄；所述传动系统包括传送辊道和定位机构，用于传送和定位待拍摄物体，便于线阵相机扫描系统和拍摄系统的扫描拍摄。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的外观检测系统，其特征在于，所述线阵相机扫描系统的扫描拍摄组件包括线阵扫描相机、以及相应的线阵相机镜头和线阵相机光源，线阵相机扫描系统的水平移动组件包括安装板，所述安装板设置在水平滑台上，所述水平滑台由设置于龙门架上的带编码器的滑台步进电机驱动水平运动，所述线阵扫描相机设置于安装板上。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的外观检测系统，其特征在于，所述面阵相机拍摄系统包括面阵相机、以及相应的面阵相机镜头和面阵相机光源，所述棱镜组...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙安玉，居冰峰，翟石磊，王杰，
申请(专利权)人：苏州智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32