基于Labview的产品缺陷检测方法技术

本发明专利技术提供一种基于Labview的产品缺陷检测方法。本发明专利技术的方法利用Labview创建一套机器视觉检测系统，该系统将Labview与PLC进行通信，当检测到产品到达相应的位置后，会发出相应的信号给计算机，将信号传给Labview系统后，系统自动对产品进行拍照，并将获得的照片与模板图像进行比较，得出他们的相似度，如果相似度达到了用户的设定值，则认为产品合格，否则认为产品不合格。本发明专利技术方法可以全自动的实现对产品缺陷的检测，彻底改变了以往的人工检测方法，可以有效提高产品的质量，减少次品率。

Product defect detection method based on LabVIEW

【技术实现步骤摘要】
基于Labview的产品缺陷检测方法
本专利技术涉及机械设计，图像处理，机器视觉领域，具体的说涉及工业上对产品进行检测时，利用机器视觉和图像处理自动的对产品进行检测的方法。
技术介绍
随着计算机技术，相机技术和数字图像处理技术的飞速发展，机器视觉技术也在发生着翻天覆地的变化，在现代制造业中发挥着不可替代的作用。在现代社会中，机器视觉技术在建筑、化妆品、金属加工、电子制造、包装、汽车制造制、药等各行各业中都得到了广泛的应用。例如，在医学领域，最典型的应用就是核磁共振图像，它可以利用一定的医疗器械显示人体内部的图像。在影视领域，我们经常看的3D电影就是机器视觉的一个重要分支--虚拟现实。在工业生产中，机器视觉可以自动实现对产品缺陷的检测，极大地减少了人力物力，提高了生产效率。在无人驾驶领域，机器视觉技术可以检测周围复杂的情况，从而让汽车做出正确的判断。在识别领域，比如手机中的脸部识别和语音识别，都运用了机器视觉技术。通俗来说，机器视觉就是利用一定的机器设备来代替人的眼睛，从而实现观察、测量、理解、判断等一系列只有人可以完成的行为。传统的产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Labview的产品缺陷检测方法，其特征在于，步骤如下：/n步骤(1)、配置PLC，在PLC中添加发送数据块和接收数据块，通过STEP 7编写PLC的发送数据程序和接受数据程序；然后利用Labview进行编程，创建TCP连接，编写Labview的接受数据和发送数据的程序，从而实现Labview与PLC的数据通信；STEP 7为西门子的plc编程软件，/n步骤(2)、进行机器视觉系统的硬件配置，包括相机、光源和输出设备；/n所述的相机选用基于CCD的工业相机，所述的光源包括同轴光源、零角度光源和条形光源根据实际的情况进行选择；输出设备采用液晶显示屏，用于显示输出结果以及用户操作界面；...

【技术特征摘要】
1.一种基于Labview的产品缺陷检测方法，其特征在于，步骤如下：
步骤(1)、配置PLC，在PLC中添加发送数据块和接收数据块，通过STEP7编写PLC的发送数据程序和接受数据程序；然后利用Labview进行编程，创建TCP连接，编写Labview的接受数据和发送数据的程序，从而实现Labview与PLC的数据通信；STEP7为西门子的plc编程软件，
步骤(2)、进行机器视觉系统的硬件配置，包括相机、光源和输出设备；
所述的相机选用基于CCD的工业相机，所述的光源包括同轴光源、零角度光源和条形光源根据实际的情况进行选择；输出设备采用液晶显示屏，用于显示输出结果以及用户操作界面；
步骤(3)、编写Labview程序，包括视频图像实时采集模块、图像显示模块、图像采集模块、模板制作模块、图像匹配模块和系统前面板模块；用户可以在前面板中对参数进行设置；
所述的视频图像实时采集模块连接相机，总体为一个while循环，当条件为真时重复执行while循环中的内容，从而实现了图像的实时采集，并在前面板中显示；所述的图像显示模块读取模板图像的数据将读取的图像在前面板显示出来；所述的图像采集模块用于在工件到达指定位置时，自动从视频图像实时采集模块获取的视频图像中采集工件的一帧图像以进行后续的图像比对操作，前面板显示的实时采集的图像定格为图像采集模块采集的图像；所述的模板制作模块用于用户在前面板显示的实时图像中选择一帧图像并选取该图像中感兴趣的区域将其制作为模板图像；所述的图像匹配模块首先读取模板图像，并对采集的图片进行感兴趣区域的选取，然后将采集的图片转化为灰度图片，最后利用灰度金字塔的方法进行模板匹配；所述的系统前面板模块包括用户操作界面和显示界面，用户操作界面根据系统功能设置五个按钮，分别为采集图片、模板制作、图像匹配、实时显示打开/关闭、退出，用户通过用户操作界面进行相应操作；显示界面分为模板图像显示和结果显示两部分，模板图像显示即用来显示加载的模板图像，结果显示则用来显示检测的结果以及图片的匹配度；
步骤(4)、对系统进行调试，达到理想的产品缺陷检测效果；
用户根据自身需要进行相似度的设置，设定值越高，匹配的精度就更高，相似度设置的最大值为1000，即为完全匹配。


2.根据权利要求1所述的一种基于Labview的产品缺陷检测方法，其特征在于，所述的PLC，采用西门子S7-1200PLC。


3.根据权利要求1所述的一种基于Labview的产品缺陷检测方法，其特征在于，所述的步骤(1)配置PLC，编写接受数据和发送数据的程序,具体方法如下:
添加发送数据块，用于存储PLC向LabVIEW发送的数据；点击程序块/添加新块，在打开的对话框中选择数据块，输入名称PlcSendData，类型选择全局DB；注意如果不一次性传输大量数据，可以直接使用PLC变量，单次发送一个数据，不需要创建数据块；然后打开该数据块PlcSendData，添加数据，名称为ArySendData，选择数据类型为ArrayofByte，即字节数组，数组长度设置为10；添加接收数据块，用于存储LabVIEW向PLC发送的数据；数据块名称为PlcRecvData，数据类型为ArrayofByte；编写发送数据程序，打开Main程序，添加指令通信/开放式用户通信/TSEND_C到程序段1，调用选项的数据块名称采用默认；配置TSEND_C的通讯参数，选中TSEND_C，右键属性，切换到组态页，选择连接参数属性；伙伴项选择未指定，连接数据选择新建，系统将自动创建一个连接数据，如PLC_1_Send_DB，输入伙伴的IP地址，如192.168.0.12；由伙伴主动建立连接，PLC的端口保留默认的2000；连接类型为TCP，连接ID采用默认值，配置TSEND_C的输入输出；TSEND_C在检测到参数REQ上升沿时执行发送作业，因此每次发送数据时，都应在REQ上产生一个脉冲，此处为了简便，调用系统时钟Clock_10Hz(每秒10次)，周期性的发送数据；参数DATA为待发送的数据，调用数据块PlcSendData；当参数DATA采用纯符号寻址时，发送LEN设置为0，当参数DATA采用绝对寻址时，发送LEN设置为实际发送数据的长度；通讯状态参数DONEBUSY按需要连接；编写接收数据程序，添加指令通信/开放式用户通信/TRCV_C到程序段2，调用选项的数据块名称采用默认；配置TRCV_C的通讯参数；选中TRCV_C，右键属性，切换到组态页，选择连接参数属性；配置TRCV_C的输入与输出；TRCV_C在检测到参数EN_R为1时启动接收；参数DATA为数据接收区，调用数据块PlcRecvData；当参数DATA采用纯符号寻址时，接收LEN设置为0，当参数采用绝对寻址时，接收LEN设置为实际发送数据的长度；为判断PLC是否正确接收到LabVIEW所发送的数据，可以通过以下两种方法测试：a.将数据发送区设置为与数据接收区相同的数据块，即PlcRecvData，使PLC将接收到数据发送回Labview；b.添加MOVE指令采用数据移动的方法完成此功能。


4.根据权利要求3所述的一种基于Labview的产品缺陷检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)进行机器视觉系统的硬件配置,具体方法如下:
照明光源是机器视觉系统中很重要的一个部分，它对于图像的采集以及后续的处理有着重要的影响，因此要精心的挑选良好的照明光源；在众多的光源中，有三种被广泛运用于机器视觉系统中，即同轴光源，零角度光源，条形光源；这三种光源各有优点和缺点，需要根据实际的情况自主选择不同的光源：同轴光源与传统光源相比，同轴光源具有更均匀的照明，因此，特别适用于检测高反射率的物体，如玻璃；零角度光源最大的优点就是会突出显示物体的边缘，因此零角度光源主要用于检测金属边缘的破损情况；但零角度光源对光源的散热性要求较高，而且会产生阴影，因此需要根据实际情况来选择零角度光源；条形光源是由高亮度高密度的LED颗粒在电占板上紧密规律排列的一种阵列，通常条形光源外壳会选用较为坚固的合金材质，以保证延长灯具使用寿命，同时条...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜成钢，张二四，孙垚棋，张继勇，张勇东，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33