一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统技术方案

本申请实施例公开了一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，包括控制模块、图像获取模块、图像预处理模块、图像分割模块和数据处理模块；所述图像获取模块包括图像获取单元和摄像夹持装置；所述图像分割模块包括依次连接的边缘检测单元、精度设定单元以及圆周分割单元；所述边缘检测单元、所述精度设定单元以及所述圆周分割单元均与所述控制模块相连。本实用新型专利技术的基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，能够对多种截面形状电线电缆的绝缘厚度进行检测，并具有较高的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统
本申请涉及线缆绝缘层厚度检测
，具体是一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统。
技术介绍
电线电缆在我们国民生产生活中有着举足轻重的地位，而电力在使用过程中又存在着很大的风险，所以我们必须重视对电线电缆产品质量的检测。电线电缆产品的两大组成部分是导体和绝缘。厂家为了降低成本会将导体线径做得过小，或者是提炼得纯度不够，使得导体电阻超范围，在使用过程产生过多的热能从而发生危险情况；电线电缆的绝缘层，除了因为材料的配比不佳，会造成在使用时易老化、易断裂，易挥发的问题，还存在着由于厚度太薄达不到国家标准要求，或者厚度不均匀存在严重的偏心现象等问题。针对在现行标准中推荐使用的读数显微镜或放大倍数为10倍以上的投影仪来检测绝缘厚度，存在读数慢、误差大等缺点。而现有的绝缘厚度检测系统的检测，适用于厚度分布较为均匀且线缆端面趋向于圆形面的电线电缆，对于异形端面的电线电缆检测具有高误差、难操作的问题，难以适应日益增长的检测量需求和日益提高的检测精度要求。
技术实现思路
本技术旨在解决上述技术问题，提供了一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，通过摄像夹持装置对电线电缆进行对中夹紧，确保获取的端面图像的质量，并通过图像分割单元对电线电缆绝缘端面图像进行分割，不需要电线电缆绝缘端面为圆形或近似圆形也可以进行绝缘厚度检测，提高系统的检测范围，并通过精度设定单元对分割精度进行设定，提高系统的检测精度。为实现上述目的，本技术提供了一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，包括控制模块、图像获取模块、图像预处理模块、图像分割模块和数据处理模块；所述图像获取模块包括图像获取单元和摄像夹持装置；所述摄像夹持装置包括夹紧件和对中件；所述对中件包括正反牙丝杆、丝杆驱动机构、基座以及对心环，所述对心环设置于所述正反牙丝杆中部，所述正反牙丝杆的正牙杆与反牙杆分别设置于所述对心环的两侧，所述正反牙丝杆的正牙杆和反牙杆的螺距相等，所述正反牙丝杆两端分别与所述基座连接，所述丝杆驱动机构与所述正反牙丝杆连接，所述对心环上设置有中心基准环线；所述夹紧件数量为两个，并对称设置在所述对心环上中心基准环线的两侧，所述夹紧件包括相互固定的夹紧板和螺母座，所述螺母座与所述正反牙丝杆螺纹连接；所述图像获取单元设置于所述夹紧件的正上方；所述图像分割模块包括依次连接的边缘检测单元、精度设定单元以及圆周分割单元；所述边缘检测单元、所述精度设定单元以及所述圆周分割单元均与所述控制模块相连。基于上述结构，摄像夹持装置对待测电线电缆进行夹持后，图像获取单元对电线电缆的截面图像进行获取，通过夹紧件和对中件的设置，使电线电缆在夹紧时，能够在对中件对一对夹紧板的同步驱动下自动调整位置，确保电线电缆的端面在处于水平状态后进行图像获取，提高获取的图像的有效性，从而提高本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测质量和效率，并通过圆周分割单元对电线电缆端面图像的边缘进行分割，并按照图像边缘的中心点为圆心形成的圆的半径方向生成分割线，以分割线与电线电缆边缘内壁和外壁相交的两点为分割点，根据分割点的间距计算电线电缆的绝缘厚度，不需要对线缆绝缘边缘进行变换圆处理就能够得到各部分的厚度，扩大了系统的适配范围，进而提高了系统的检测效率；并通过精度设定单元的设置，能够根据实地的检测情况，自主选择分割线的数量，提高系统的检测效率。作为优选，所述基座上设置有与正反牙丝杆平行的导杆，所述导杆穿过所述夹紧板，并与所述夹紧板滑动连接。进一步地，通过导杆的设置，能够对夹紧板的位置进行限制，避免夹紧板随着正反牙丝杆转动的问题出现，提高摄像夹持装置的稳定性，进而提高采集到的图像的质量。作为优选，所述摄像夹持装置还包括填充件，所述填充件包括安装圆环和多个以所述安装圆环圆周设置的插条；所述安装圆环的圆心与所述对心环上中心基准环线对齐，所述安装圆环的顶部与所述基座底部固定连接；相邻两个所述插条的侧面相贴合，所述安装圆环上开设有插孔，所述插条穿过所述插孔，并在所述插孔内沿着所述安装圆环的半径方向移动。进一步地，通过填充件的设置，在电线电缆在对中件和夹紧板的对中夹紧后，通过插入插条将插条的一端与电线电缆的外壁相抵靠，使安装圆环内的电线电缆被插条包围，防止图像获取单元获取端面图像时拍摄到电线电缆的其他部位，提高图像获取单元获取的图像的质量，进而提高本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测质量和检测效率。作为优选，所述夹紧板和所述插条的顶面均设置有纯色层；所述纯色层为单一色彩涂层，用于覆盖在所述夹紧板和所述插条的顶面。进一步地，通过纯色层的设置，能够使后续图像处理过程中能够快速地除去获取到的图像中的纯色区域，进而使图像获取单元获取的图像中只保留电线电缆端面图像，提高图像分割单元的工作效率和工作质量，从而提高本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测质量和检测效率。作为优选，所述圆周分割单元包括相连接的圆心获取子单元和分割点获取子单元；所述圆心获取子单元与所述边缘检测单元相连，用于读取图像中电线电缆的边缘并获取电线电缆绝缘层边缘内壁与外壁的中心点；所述分割点获取子单元与所述精度设定单元相连。进一步地，通过圆心获取子单元和分割点获取子单元的设置，能够快速地对线缆绝缘边缘进行分割，并通过坐标系的建立，能够快速并准确地获取分割点的坐标，确保后续绝缘厚度的计算的精度，进而提高了本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测精度。作为优选，所述数据处理模块包括数据获取单元和数据计算单元；所述数据获取单元与所述控制模块相连，用于读取所述分割点获取子单元中的坐标组，并计算每个坐标组内两点间的间距D；所述数据计算单元分别与所述数据获取单元和所述控制模块相连，用于计算所述数据获取单元内获取的多个间距D的平均值、最大值以及最小值。进一步地，通过两个分割点坐标计算两点间距，并对得到的间距进行平均值计算，提高了数据处理的计算精度，进而提高了本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测精度。作为优选，所述精度设定单元包括局部设定子单元和全局设定子单元；所述局部设定子单元分别与所述控制模块和所述分割点获取子单元相连，用于对边缘图像中的部分区域进行分割精度设定，所述分割点获取子单元根据所述局部设定子单元设定的分割线参数在选取的区域内进行分割点获取；所述全局设定子单元分别与所述控制模块和所述分割点获取子单元相连，用于对边缘图像的分割精度进行设定，所述分割点获取子单元根据所述全局设定子单元设定的分割线参数对边缘图像进行分割点获取。进一步地，通过局部设定子单元的设置，能够在根据电线电缆绝缘的截面形状人为识别出厚度较小位置和厚度较大位置时，自主选择局部厚度检测区域，提高系统的在检测过程中分割线的分布合理性和在检测绝缘厚度最大值和最小值时检测的效率，进而提高本申请基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统的检测效率。作为优选，所述边缘检测单元与所述精度设定单元间连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，包括控制模块(100)、图像获取模块(200)、图像预处理模块(300)、图像分割模块(400)和数据处理模块(500)；所述图像分割模块(400)包括依次连接的边缘检测单元、精度设定单元以及圆周分割单元；所述边缘检测单元、所述精度设定单元以及所述圆周分割单元均与所述控制模块(100)相连；/n其特征在于，所述图像获取模块(200)包括图像获取单元和摄像夹持装置(210)；所述摄像夹持装置(210)包括夹紧件(211)和对中件(212)；所述对中件(212)包括正反牙丝杆(2121)、丝杆驱动机构(2122)、基座(2123)以及对心环(2124)，所述对心环(2124)设置于所述正反牙丝杆(2121)中部，所述正反牙丝杆(2121)的正牙杆与反牙杆分别设置于所述对心环(2124)的两侧，所述正反牙丝杆(2121)的正牙杆和反牙杆的螺距相等，所述正反牙丝杆(2121)两端分别与所述基座(2123)连接，所述丝杆驱动机构(2122)与所述正反牙丝杆(2121)连接，所述对心环(2124)上设置有中心基准环线；所述夹紧件(211)数量为两个，并对称设置在所述对心环(2124)上中心基准环线的两侧，所述夹紧件(211)包括相互固定的夹紧板(2111)和螺母座(2112)，所述螺母座(2112)与所述正反牙丝杆(2121)螺纹连接；所述图像获取单元设置于所述夹紧件(211)的正上方；/n所述基座(2123)上设置有与正反牙丝杆(2121)平行的导杆(2125)，所述导杆(2125)穿过所述夹紧板(2111)，并与所述夹紧板(2111)滑动连接；/n所述摄像夹持装置(210)还包括填充件(213)，所述填充件(213)包括安装圆环(2131)和多个以所述安装圆环(2131)圆周设置的插条(2132)；/n所述安装圆环(2131)的圆心与所述对心环(2124)上中心基准环线对齐，所述安装圆环(2131)的顶部与所述基座(2123)底部固定连接；/n相邻两个所述插条(2132)的侧面相贴合，所述安装圆环(2131)上开设有插孔，所述插条(2132)穿过所述插孔，并在所述插孔内沿着所述安装圆环(2131)的半径方向移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的电线电缆绝缘厚度检测系统，包括控制模块(100)、图像获取模块(200)、图像预处理模块(300)、图像分割模块(400)和数据处理模块(500)；所述图像分割模块(400)包括依次连接的边缘检测单元、精度设定单元以及圆周分割单元；所述边缘检测单元、所述精度设定单元以及所述圆周分割单元均与所述控制模块(100)相连；
其特征在于，所述图像获取模块(200)包括图像获取单元和摄像夹持装置(210)；所述摄像夹持装置(210)包括夹紧件(211)和对中件(212)；所述对中件(212)包括正反牙丝杆(2121)、丝杆驱动机构(2122)、基座(2123)以及对心环(2124)，所述对心环(2124)设置于所述正反牙丝杆(2121)中部，所述正反牙丝杆(2121)的正牙杆与反牙杆分别设置于所述对心环(2124)的两侧，所述正反牙丝杆(2121)的正牙杆和反牙杆的螺距相等，所述正反牙丝杆(2121)两端分别与所述基座(2123)连接，所述丝杆驱动机构(2122)与所述正反牙丝杆(2121)连接，所述对心环(2124)上设置有中心基准环线；所述夹紧件(211)数量为两个，并对称设置在所述对心环(212...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘罡，莫斐儿，翁圆圆，吴丽虹，
申请(专利权)人：湖州衡鼎产品检测中心，
类型：新型
国别省市：浙江;33