条状工件视觉检测系统技术方案

本发明专利技术涉及产品的视觉检测技术领域，尤其是指一种条状工件视觉检测系统，包括机架、设置于机架的检测台、位于检测台上方的环形光源及位于环形光源上方的图像采集装置，其特征在于：所述机架装设有水平横杆及用于驱动水平横杆上下移动的升降模组，所述图像采集装置与环形光源的中心轴同轴设置；视觉检测步骤包括外观特征检测步骤、表面颜色检测步骤和轮廓特征检测步骤。本发明专利技术提供了一种条状工件视觉检测系统，本方案根据工件的外观特征、表面颜色、轮廓特征分为三个部分进行检测，将锯条表面缺陷分为三类，针对三类问题采取不同的图像采集方式和图像处理算法。本发明专利技术降低了漏检率，提高了检测精度；提高工作效率，提高技术精准度，降低人工强度。

Visual Inspection System for Strip Workpiece

【技术实现步骤摘要】
条状工件视觉检测系统
本专利技术涉及产品的视觉检测
，尤其是指一种条状工件视觉检测系统。
技术介绍
锯条应用于工业制造中，具有硬度高、柔韧性强、抗热性及抗磨损性强等特点，主要出口欧美等地。锯条表面喷涂白色油漆，表面印刷Logo、字符、条形码等图案。印刷过程中，可能会把图案印偏、印错或图案有划痕等缺陷。锯条生产数量大，传统的检测方法是人工目测全检，质检人员带有很强的主观性和容易产生视觉疲劳，这样的检测方法容易导致误判，影响生产效益。综上所述，现有锯条表面缺陷检测技术存在如下不足：1、漏检率高：人工检测受限于人的主观因素，锯条表面检测过程中漏检的概率很高；2、成本高：漏检率高，生产厂商会有经济损失，并且人工成本也在逐渐增加；3、检测效率低：单纯靠人工检测，人工进行大量的重复性工作，会产生疲惫感，制约了检测的效率；4、检测精度低：单纯依靠人工检测，检测精度势必会降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种检测准确率高，效率高的条状工件视觉检测系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种条状工件视觉检测系统，包括机架、设置于机架的检测台、位于检测台上方的环形光源及位于环形光源上方的图像采集装置，所述机架装设有水平横杆及用于驱动水平横杆上下移动的升降模组，所述图像采集装置与环形光源的中心轴同轴设置；视觉检测步骤包括外观特征检测步骤、表面颜色检测步骤和轮廓特征检测步骤。优选的，所述外观特征检测步骤和表面颜色检测步骤均包括如下步骤：步骤A1，将条状工件放置于检测台，图像采集装置启动拍摄得到工件图像；步骤A2，对工件图像进行算法处理；步骤A3，使用斑点分析通过调整不同二值化的梯度阀值，通过判断抓取白色特征或黑色特征来判定缺陷特征的有无；步骤A4，通过数值显示将工件的状态信息显示在界面上。优选的，所述外观特征检测步骤中，图像采集装置为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装配而成，所述环形光源为白色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为380至420mm，环形光源与工件之间的竖直距离为300至330mm。优选的，所述表面颜色检测步骤中，图像采集装置为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装配而成，所述环形光源为红色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为380至420mm，环形光源与工件之间的竖直距离为80至100mm。优选的，所述步骤A3中的二值化处理工件图像时，将大于临界灰度值的像素灰度设为灰度极大值，将小于这个临界灰度值的像素灰度设为灰度极小值，初设阈值为95至115。优选的，所述步骤A3中判断过程中，显示缺陷的缺陷颜色选择为黑色，连通性选择为8通道。优选的，所述轮廓特征检测步骤包括如下步骤：步骤B1，将条状工件放置于检测台，图像采集装置启动拍摄得到工件图像；步骤B2，对工件图像进行算法处理；步骤B3，使用二个检测直线抓取工件两旁的边缘轮廓特征，通过点到线测量两条直线特征之间的距离信息得出尺寸结果；步骤B4，通过数值显示将工件的状态信息显示在界面上。优选的，所述图像采集装置为130万像素全局曝光模式的工业相机配合0.13倍率零畸变远心镜头装配而成，所述环形光源为红色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为135至165mm，环形光源与工件之间的竖直距离为25至35mm。优选的，所述步骤B2中，算法处理包括利用检测区域算法框框选住整个工件直线轮廓区域，边缘极性根据算法框方向选择不同的类型，边缘位置设置为起始位置保证其检测位置，阀值设置为35到45，滤波半框设置为1。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种条状工件视觉检测系统，本方案根据工件的外观特征、表面颜色、轮廓特征分为三个部分进行检测，将锯条表面缺陷分为三类，针对三类问题采取不同的图像采集方式和图像处理算法。本专利技术降低了漏检率，提高了检测精度；提高工作效率，提高技术精准度，降低人工强度。附图说明图1为本专利技术条状工件视觉检测系统的设备结构示意图。图2为本专利技术条状工件视觉检测系统的设备隐藏部分机架时的结构示意图。图3为本专利技术条状工件视觉检测系统进行阈值选取并采用直方图双峰法的曲线示意图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。如图1和图2所示，一种条状工件视觉检测系统，包括机架1、设置于机架1的检测台2、位于检测台2上方的环形光源3及位于环形光源3上方的图像采集装置4，所述机架1装设有水平横杆5及用于驱动水平横杆5上下移动的升降模组6，所述图像采集装置4与环形光源3的中心轴同轴设置；视觉检测步骤包括外观特征检测步骤、表面颜色检测步骤和轮廓特征检测步骤。优选的，所述外观特征检测步骤和表面颜色检测步骤均包括如下步骤：步骤A1，将条状工件放置于检测台2，图像采集装置4启动拍摄得到工件图像，通过相机内置PCB板将光信号转换数字信号给予软件图像处理系统进行处理；步骤A2，对工件图像进行算法处理，由于其外观缺陷为块状区域，斑点分析（BlobAnalysis）算法可以较好区分良品与不良品对比的外观缺陷特征，因此使用对图像中相同像素的连通域进行分析；步骤A3，使用斑点分析通过调整不同二值化的梯度阀值，通过判断抓取白色特征或黑色特征来判定缺陷特征的有无；具体的，所述步骤A3中的二值化处理工件图像时，将大于临界灰度值的像素灰度设为灰度极大值，将小于这个临界灰度值的像素灰度设为灰度极小值，初设阈值为95至115。优选的，所述步骤A3中判断过程中，显示缺陷的缺陷颜色选择为黑色，连通性选择为8通道。选中所需要检测的目标图像，检测区域算法框框选住整个工件表面，使用二值化进行处理：二值化处理图像时，把大于某个临界灰度值的像素灰度设为灰度极大值，把小于这个值的像素灰度设为灰度极小值，从而实现二值化，通过二值化图像预览观测其图像变化，调节阈值在105左右；将所检测的显示缺陷的缺陷颜色选择为黑色，连通性选择为8通道可以增强识别到外观缺陷的稳定性，设定一定的面积大小可以过滤一些灰尘、噪点的图像干扰，提升检测稳定性。步骤A4，通过数值显示将工件的状态信息显示在界面上，斑点分析所检测到的缺陷特征通过数值显示算法将缺陷信息显示在界面上，便于直观观测结果及方便调节相关问题，检测结果更直观便捷。优选的，所述外观特征检测步骤中，图像采集装置4为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装配而成，所述环形光源3为白色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为380至420mm，环形光源3与工件之间的竖直距离为300至330mm。产品为流水作业，工件在移动中进行拍摄检测，因此采用适合动态采图的130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头进行拍摄可达到合适的视野范围，具体的，镜头与条状工件之间的竖直距离为400mm，环形光源3与工件之间的竖直距离为320mm，工件表面为平面金属材质，直光照射在工件上会将缺陷与工件一起打亮的情况，导致图像效果不明显。因此本方案使用高角度环形光源3进行照射，可将工件整体打亮，缺陷照暗，突显出外观缺陷特征，便于软件处理识别外观特征实现检测目的。优选的，所述表面颜色检测步骤中，图像采集装置4为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.条状工件视觉检测系统，包括机架（1）、设置于机架（1）的检测台（2）、位于检测台（2）上方的环形光源（3）及位于环形光源（3）上方的图像采集装置（4），其特征在于：所述机架（1）装设有水平横杆（5）及用于驱动水平横杆（5）上下移动的升降模组（6），所述图像采集装置（4）与环形光源（3）的中心轴同轴设置；视觉检测步骤包括外观特征检测步骤、表面颜色检测步骤和轮廓特征检测步骤。

【技术特征摘要】
1.条状工件视觉检测系统，包括机架（1）、设置于机架（1）的检测台（2）、位于检测台（2）上方的环形光源（3）及位于环形光源（3）上方的图像采集装置（4），其特征在于：所述机架（1）装设有水平横杆（5）及用于驱动水平横杆（5）上下移动的升降模组（6），所述图像采集装置（4）与环形光源（3）的中心轴同轴设置；视觉检测步骤包括外观特征检测步骤、表面颜色检测步骤和轮廓特征检测步骤。2.根据权利要求1所述的条状工件视觉检测系统，其特征在于：所述外观特征检测步骤和表面颜色检测步骤均包括如下步骤：步骤A1，将条状工件放置于检测台（2），图像采集装置（4）启动拍摄得到工件图像；步骤A2，对工件图像进行算法处理；步骤A3，使用斑点分析通过调整不同二值化的梯度阀值，通过判断抓取白色特征或黑色特征来判定缺陷特征的有无；步骤A4，通过数值显示将工件的状态信息显示在界面上。3.根据权利要求2所述的条状工件视觉检测系统，其特征在于：所述外观特征检测步骤中，图像采集装置（4）为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装配而成，所述环形光源（3）为白色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为380至420mm，环形光源（3）与工件之间的竖直距离为300至330mm。4.根据权利要求2所述的条状工件视觉检测系统，其特征在于：所述表面颜色检测步骤中，图像采集装置（4）为130万像素全局曝光模式的工业相机配合16mm定焦镜头装配而成，所述环形光源（3）为红色光源，镜头与条状工件之间的竖直距离为380至420...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭良，李清顺，
申请(专利权)人：东莞中科蓝海智能视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44