一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法及设备，包括步骤一：将待检测膜放在光源和相机之间，其中光源位于待检测膜下方，相机位于待检测膜上方；步骤二：根据不同的待检测膜的叠层和装配结构，调整光源与待检测膜的入射角度，使得光源与产品结构进行配合；步骤三：相机对待检测膜拍摄实物图像，完成待检测膜的平整度缺陷测试、全尺寸测试和外观缺陷测试。本发明专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法及设备，通过光源与测试过程配合，完成了低成本高精度测试平整度，有效保证产品出货的品质。

A machine vision based method and equipment for testing the defects of waterproof and permeable membrane

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法及设备
本专利技术属于模切测试领域，尤其是涉及一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法及设备。
技术介绍
随着科技的进步，品牌厂商对消费电子产品防护性不断提高，特别防水性是重中之重，防水透气膜原材料由于本身的特性，薄的同时比较软，容易出现损伤的问题，在生成和加工过程中容易出现异物，损坏，毛刺等问题，使最终产品出货不能得到保障。目前的防水透气膜价格相对普通模切产品，附加值较高，客户要求的绝对质量较高，允许不良空间很低。现在市面的设备，有的只能测试尺寸，不能测试其他缺陷；有的能测试缺陷，但是精度在0.1mm左右，无法监测防水透气膜，也无法反馈防水透气膜的状态。这样迫切的需要一种能高精度的检测防水透气膜的设备，对防水透气膜100％投入全检，同时对微观状况有充分的了解，检测出的大数据进行分析和判断，给方案设计和材料选择，制造工艺提供参考。防水透气膜的防水性是重中之重.防水透气膜原材料由于本身的特性，薄的同时比较软，在生成和加工过程中容易出现起皱等问题，使最终产品出现平整度问题。平均平整度在10微米左右，市场上的3D相机等传感器的最好公差在10微米，基恩士的误差在100微米，无法满足防水透气膜平整度测试要求。同时传统方法成本很高，无法低成本的对项目进行测试。平整度问题会很严重的影响防水透气膜的声学效果，在使用段迫切的需要一种低成本，高精度测试平整度的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，以提供一种低成本、高精度、有效保障产品质量的防水透气膜缺陷测试方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，包括步骤一：将待检测膜放在光源和相机之间，其中光源位于待检测膜下方，相机位于待检测膜上方；步骤二：根据不同的待检测膜的叠层和装配结构，调整光源与待检测膜的入射角度，使得光源与产品结构进行配合；步骤三：相机对待检测膜拍摄实物图像，完成待检测膜的平整度缺陷测试、全尺寸测试和外观缺陷测试。进一步的，待检测膜的平整度缺陷测试的具体方法为：步骤11：相机拍摄实物图像后，相机的控制器对图片进行Blob处理；步骤12：控制器根据内部设定的模板位置和现有待检测膜的放置位置进行匹配，从而判断待检测膜的放置位置是否正确，并通过屏幕显示，当放置位置不正确时，可人工调整，直至待检测膜位置正确(即产品定位)；步骤13：控制器对图片进行图形分割处理，处理后的图形再次进行傅里叶变换，实现图像数据时域到频域的变换；步骤14：控制器对步骤13中所述图片的频域进行高斯处理；步骤15：控制器对步骤14中图片进行傅里叶反变换；步骤16：控制器将步骤15中的图片与原始图片对比，得到不平整区域；步骤17：控制器对步骤16中的不平整区域进行时域线性高斯处理，用于过滤干扰因素；步骤18：输出判定结果和图形。进一步的，待检测膜的全尺寸测试的具体方法为：步骤21：相机拍摄实物图像后，相机的控制器对图片进行Blob处理；步骤22：控制器根据内部设定的模板位置和现有待检测膜的放置位置进行匹配，从而判断待检测膜的放置位置是否正确，并通过屏幕显示，当放置位置不正确时，可人工调整，直至待检测膜位置正确；步骤23：相机的控制器对图片的灰度边界进行判定；步骤24：控制器对步骤23中的图片进行像素插值算法，从而精确绘制出边界线；步骤25：控制器对步骤24中的图片进行二次像素插值算法，从而更加精确的绘制图片的边界线；步骤26：控制器对步骤25中的图片进行二维解析几何处理，并将处理后的数据与其内部存储的标准值进行对比判定；步骤27：控制器得到尺寸结论并输出结论。进一步的，外观缺陷测试的具体方法为：步骤31：相机拍摄实物图像；步骤32：相机的控制器将步骤31中的图片进行滤波处理；步骤33：控制器将步骤32中的图片与步骤31中的图片进行对比，找到外观不良的部位；步骤34：控制器对外观不良的部位进行特征提取；步骤35：控制器将步骤34中的不良特征，与其内部存储的标准数据进行比较，输出结论；步骤36：相机输出外观状况汇总。相对于现有技术，本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法具有以下优势：(1)本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，通过光源与测试过程配合，完成了低成本高精度测试平整度，有效保证产品出货的品质。(2)本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，根据不同的产品特性，使用不同的光源及光源组合，通用性强。(3)本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，侧面光源的散射角不超过5°，有效保证产品范围内的光照均匀度。本专利技术的另一目的在于提出一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试设备，以一种低成本、高精度、有效保障产品质量的防水透气膜缺陷测试设备。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试设备，包括检测装置和上位机，检测装置底部设有底座，底座一侧安装支撑骨架，支撑骨架上方安装相机，底座的上方通过治具安装光源，光源位于相机镜头的下方，光源与相机的镜头之间设有放置待检测膜的空间，相机的控制器信号连接至上位机。进一步的，光源为侧面光源和背光源的组合，治具上表面设有片材定位区，片材定位区的下方设有光学玻璃槽，光学玻璃槽的两侧设有若干吸附开孔，每个吸附开孔分别与治具侧面设置的真空抽气口、治具上表面设置的直接吸附片材抽气口连通，光学玻璃槽的下方安装背光源，片材定位区的侧面上方分别安装一个侧面光源。进一步的，侧面光源为条形侧面光源或环形侧面光源。进一步的，治具的一侧安装送料装置，另一侧安装收料装置，送料装置和收料装置均为传送带或传送轮或传送轨道，送料装置内的送料电机信号连接至上位机，收料装置内的收料电机信号连接至上位机。进一步的，上位机为电脑，电脑分别信号连接至键盘和鼠标，检测装置、上位机、键盘和鼠标均安装在工作台上，工作台下方设有工作柜，检测装置外部设有壳体结构，壳体结构上设有送料口、收料口和观察口，送料口与送料装置对应设置，收料口和收料装置对应设置。相对于现有技术，本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试设备具有以下优势：(1)本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试设备，设置的XY直线导轨和相机微调模组，从而调整光源、待检测膜和相机的位置，使得检测设备实用性更强。(2)本专利技术所述的基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试设备，设置的机器人手臂、送料装置和收料装置，自动化程度高，大大提供了待检测产品的检测效率。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的待检测膜的平整度缺陷测试的步骤；图2为本专利技术实施例所述的待检测膜的全尺寸测试的步骤；图3为本专利技术实施例所述的外观缺陷测试的步骤；图4为本专利技术实施例所述的半自动设备的结构示意图；图5为本专利技术实施例所述的全自动设备的结构示意图；图6为本专利技术实施例所述的检测装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例所述的条形侧面光源与背光源配合的结构示意图；图8为本专利技术实施例所述的环形侧面光源与背光源配合的结构示意图；图9为本专利技术实施例所述的治具的俯视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，其特征在于：包括步骤一：将待检测膜放在光源和相机之间，其中光源位于待检测膜下方，相机位于待检测膜上方；步骤二：根据不同的待检测膜的叠层和装配结构，调整光源与待检测膜的入射角度，使得光源与产品结构进行配合；步骤三：相机对待检测膜拍摄实物图像，完成待检测膜的平整度缺陷测试、全尺寸测试和外观缺陷测试。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，其特征在于：包括步骤一：将待检测膜放在光源和相机之间，其中光源位于待检测膜下方，相机位于待检测膜上方；步骤二：根据不同的待检测膜的叠层和装配结构，调整光源与待检测膜的入射角度，使得光源与产品结构进行配合；步骤三：相机对待检测膜拍摄实物图像，完成待检测膜的平整度缺陷测试、全尺寸测试和外观缺陷测试。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，其特征在于：待检测膜的平整度缺陷测试的具体方法为：步骤11：相机拍摄实物图像后，相机的控制器对图片进行Blob处理；步骤12：控制器根据内部设定的模板位置和现有待检测膜的放置位置进行匹配，从而判断待检测膜的放置位置是否正确，并通过屏幕显示，当放置位置不正确时，可人工调整，直至待检测膜位置正确(即产品定位)；步骤13：控制器对图片进行图形分割处理，处理后的图形再次进行傅里叶变换，实现图像数据时域到频域的变换；步骤14：控制器对步骤13中所述图片的频域进行高斯处理；步骤15：控制器对步骤14中图片进行傅里叶反变换；步骤16：控制器将步骤15中的图片与原始图片对比，得到不平整区域；步骤17：控制器对步骤16中的不平整区域进行时域线性高斯处理，用于过滤干扰因素；步骤18：输出判定结果和图形。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的防水透气膜缺陷测试方法，其特征在于：待检测膜的全尺寸测试的具体方法为：步骤21：相机拍摄实物图像后，相机的控制器对图片进行Blob处理；步骤22：控制器根据内部设定的模板位置和现有待检测膜的放置位置进行匹配，从而判断待检测膜的放置位置是否正确，并通过屏幕显示，当放置位置不正确时，可人工调整，直至待检测膜位置正确；步骤23：相机的控制器对图片的灰度边界进行判定；步骤24：控制器对步骤23中的图片进行像素插值算法，从而精确绘制出边界线；步骤25：控制器对步骤24中的图片进行二次像素插值算法，从而更加精确的绘制图片的边界线；步骤26：控制器对步骤25中的图片进行二维解析几何处理，并将处理后的数据与其内部存储的标准值进行对比判定；步骤27：控制器得到尺寸结论并输出结论。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建民，吉艳涛，王伟，彭青枫，
申请(专利权)人：天津日博工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12