一种适用于工业图像检测的方法技术

一种适用于工业图像检测的方法，包括如下步骤：采用输运装置使待检测物在一输运平面上沿一输运直线移动；采用若干个偏置相机拍摄待检测物的图像；处理偏置相机所拍摄的图像以识别图像中的清晰成像部分并将该部分用于图像检测；其中，至少将两个偏置相机相对设置以使它们分别位于输运直线的两侧；偏置相机包括：成像传感器和镜头透镜，成像传感器的传感器平面与镜头透镜的主光轴倾斜相交以使偏置相机的清晰成像面位于待检测物的移动路径上。本发明专利技术的有益之处在于：提供一种适用于工业生产线的光学检测方法，该方法无需事先调整待测物体/相机的空间位置，仍能够获得清晰图像，并将该清晰图像用于工业检测。

A method for industrial image detection

【技术实现步骤摘要】
一种适用于工业图像检测的方法
本专利技术涉及工业图像检测系统和方法。
技术介绍
对工业产品表面瑕疵的检测要求高的精度。采用人工检测工业产品表面瑕疵时，需要依靠检测工人的双眼仔细查看工业产品表面，费时费力。并且检测的精度主要依靠工人的经验、视力、体力等不确定因素，无法适用于高精度要求的工业生产。同时，在通过照相机、摄像机等图像采集装置采集工业产品的图像时，往往需要根据光学成像关系，调整照相机、摄像机的焦距、光圈等参数或者照相机、摄像机与工业产品之间的方向、距离等相对关系。这样的调整步骤使采集工业产品图像的工作变得异常复杂。尽管现在的照相机具有自动变焦能功能，但是由于相机本身景深范围的限制，特别是在微距摄影中，相机无法通过自动变焦等调节操作获取具有一定长度的物体表面的完整、清晰的图像。
技术实现思路
一种适用于工业图像检测的方法，包括如下步骤：采用输运装置使待检测物在一输运平面上沿一输运直线移动；采用若干个偏置相机拍摄待检测物的图像；处理偏置相机所拍摄的图像以识别图像中的清晰成像部分并将该部分用于图像检测；其中，至少将两个偏置相机相对设置以使它们分别位于输运直线的两侧；偏置相机包括：成像传感器和镜头透镜，成像传感器的传感器平面与镜头透镜的主光轴倾斜相交以使偏置相机的清晰成像面位于待检测物的移动路径上。进一步的，至少两个偏置相机的清晰成像面垂直于输运平面。进一步的，至少两个偏置相机相对输运直线对称设置。进一步的，若干个偏置相机中的至少两个相机正对设置以使输运装置位于它们之间。进一步的，设置至少三个偏置相机，至少三个偏置相机的主光轴平行于同一个平面。进一步的，至少两个偏置相机设在输运直线的同侧。进一步的，至少三个偏置相机的清晰成像面在垂直于清晰成像面的投影平面上的投影线段形成封闭的图形。进一步的，设置四个相机，四个相机呈中心对称设置。进一步的，成像传感器的传感器平面与镜头透镜的主光轴所成的夹角的取值范围为25度至85度。进一步的，成像传感器可动地设置在偏置相机的内部以使成像传感器的传感器平面与镜头透镜的主光轴所成的夹角可变。本专利技术的有益之处在于：提供一种适用于工业生产线的光学检测方法，该方法无需事先调整待测物体/相机的空间位置，仍能够获得清晰图像，并将该清晰图像用于工业检测。附图说明图1A-1C是本专利技术的多种图像采集系统示意图；图2是扫描相机工作状态示意图；图3A是一种工业检测系统的系统框图；图3B是一种工业检测系统的示意图；图4是一种编码器安装方式示意图；图5A是一种具有偏置构成的相机的立体示意图；图5B是一种具有偏置构成的相机的内部示意图；图6A是包含3个相机的图像采集子系统的示意图；图6B-6D是包含3个相机的图像采集子系统的各个相机的清晰成像面P的位置关系示意图；图7A是一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；图7B是另一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；图8A是工业检测系统的条状光源的示意图；图8B-8D是工业检测系统的环状光源的示意图；图9A是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合前的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图；图9B是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合后的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图。具体实施方式清晰成像面P对于一个图像采集装置，比如相机、摄像机、扫描仪等，通过光学原理可知，如果没有改变图像采集装置中光学、电子元件的型号、位置等物理条件，相机能够清晰成像的距离和范围往往是固定的。如图1A-1C所示，将能被相机101清楚拍摄的区域，定义为清晰成像面P。一般而言，清晰成像面P的形状取决于相机101的硬件，特别是图像传感器的形状，图1A-1C中仅仅为了示意而将其示例画成矩形，实际上，清晰成像面P可以为任意的形状。清晰成像面P的尺寸及其与相机101间的距离、角度，由透镜和图像传感器之间的相对关系决定。图像采集系统图像采集系统至少包括图像采集装置和处理器，这里以相机作为图像采集装置。相机的清晰成像面P与目标物体表面平行在进行微距摄像时，往往需要相机近距离地拍摄被拍摄物104。如图1A所示，102为载物装置，用于放置目标物体104。103为定位块，用于固定目标物体104的位置。如果被拍摄物104需要拍摄的部分恰好是平面，且刚好在清晰成像平面P内，才可以获得被拍摄部分完整、清晰的图像。但是若如图1B所示，被拍摄物104位置发生变化(或者其本身不存在平面结构)，此时被拍摄物104如果被相机101拍摄，则由于近距离拍摄的相机的景深较小，从而被拍摄物104的不在清晰成像面P内的部分则无法获得清晰的成像。在这种情况下，即使通过调整相机101的焦距或调整相机101与被拍摄物104的相对距离，均无法获得被拍摄物104被拍摄部分完整、清晰的图像。相机的清晰成像面P与目标物体表面不平行本专利技术提供一种图像采集系统包括：相机101、驱动设备107和处理器(图1A和图1B未示出)。其中，相机101用于拍摄一个被拍摄物的图像。相机101可以采用可变焦相机也可以采用固定焦距的相机。驱动设备107既可以驱动相机101也可以驱动被拍摄物104，或者同时驱动它们。本实施例中，驱动设备107为一个电机。作为一种具体的方案，驱动设备包括一个用于接触、盛放或传送被拍摄物104的载物装置102，该载物装置102受到驱动设备的驱动而带动被拍摄物104的运动。这样的好处是，不必频繁地调整相机101。如图1B、1C所示，在相机的清晰成像面P与物体表面不平行的情况下，无论怎样调节焦距/物距，相机的清晰成像面P都不能与目标物体的表面完整地重叠。此时，相机的清晰成像面P与目标物体表面从几何关系上看往往只有一条交线。这种情况下，相机拍摄的照片中仅有部分图像是清晰的，该清晰之处即为相机的清晰成像面P与目标物体表面之间的交线。以下以采集一个立方体表面的图像为例，该立方体的表面与相机的清晰成像面P不平行，并且认为相机的清晰成像面P与目标物体的表面相交。通过图像参数梯度的峰值识别图像中的清晰部分作为一种可选的实施方式，采集并判断立方体图像中清晰部分的步骤如下：采集立方体表面原始图像。该图像中，相机的清晰成像面P与物体表面的相交之处的图像是清晰的，其他部分的图像是模糊的。该步骤中采集的图像可以是灰度或彩色图像。对立方体表面原始图像进行去噪处理，得到去噪图像。去噪处理能够降低由于硬件或环境产生的噪声对接下来图像处理工作的影响。计算去噪图像中相邻像素/像素组之间的参数值梯度的绝对值。这里的参数可以是灰度值、亮度值，也可以是对比度、饱和度等其他参数。根据前述步骤计算得到的梯度值的绝对值，采用高斯函数，判断梯度的峰值点xmax。在同一张图片中，“模糊”的像素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于工业图像检测的方法，其特征在于：/n所述适用于工业图像检测的方法包括如下步骤：/n采用输运装置使待检测物在一输运平面上沿一输运直线移动；/n采用若干个偏置相机拍摄待检测物的图像；/n处理所述偏置相机所拍摄的图像以识别图像中的清晰成像部分并将该部分用于图像检测；/n其中，至少将两个所述偏置相机相对设置以使它们分别位于所述输运直线的两侧；所述偏置相机包括：成像传感器和镜头透镜，所述成像传感器的传感器平面与所述镜头透镜的主光轴倾斜相交以使所述偏置相机的清晰成像面位于所述待检测物的移动路径上。/n

【技术特征摘要】
20180525 CN 2018105178899;20180712 CN 2018107638041.一种适用于工业图像检测的方法，其特征在于：
所述适用于工业图像检测的方法包括如下步骤：
采用输运装置使待检测物在一输运平面上沿一输运直线移动；
采用若干个偏置相机拍摄待检测物的图像；
处理所述偏置相机所拍摄的图像以识别图像中的清晰成像部分并将该部分用于图像检测；
其中，至少将两个所述偏置相机相对设置以使它们分别位于所述输运直线的两侧；所述偏置相机包括：成像传感器和镜头透镜，所述成像传感器的传感器平面与所述镜头透镜的主光轴倾斜相交以使所述偏置相机的清晰成像面位于所述待检测物的移动路径上。


2.根据权利要求1所述的适用于工业图像检测的方法，其特征在于：
至少两个所述偏置相机的清晰成像面垂直于所述输运平面。


3.根据权利要求1所述的适用于工业图像检测的方法，其特征在于：
至少两个所述偏置相机相对所述输运直线对称设置。


4.根据权利要求1所述的适用于工业图像检测的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，王玉国，王天雄，童磊，孙叠，
申请(专利权)人：上海翌视信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31