一种基于机器视觉的饼干检测装置及饼干检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的饼干检测装置及饼干检测方法，饼干检测装置包括机架、视觉检测机构和灯光机构，所述视觉检测机构设置在机架顶部中间位置，并且向下拍摄饼干；所述灯光机构设置在机架顶部两侧位置，并且向下方投光。利用前述饼干检测装置的饼干检测方法，检测时将饼干检测装置设置在饼干生产线上方，灯光机构照亮下方生产线上的饼干产品，视觉检测机构拍摄下方饼干生产线上的饼干产品。本发明专利技术用于饼干的检测，可以通过视觉检测实现饼干的完整性和焦化检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的饼干检测装置及饼干检测方法
本专利技术涉及饼干加工生产
，具体涉及一种基于机器视觉的饼干检测装置及饼干检测方法。
技术介绍
饼干生产工艺通常包括和面、成型、烘烤、喷油和冷却等工序，工艺参数控制不当容易使饼干易碎且发生焦化，进而影响饼干产品的质量。随着消费者对产品质量要求的日渐提高，必须针对饼干的完整性和焦化进行检测。传统的饼干检测主要采用人工肉眼检测的方式，存在劳动强度大、生产效率低、漏检率和误检率高的缺点。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是针对现有技术中饼干的完整性和焦化检测采用人工作业存在的问题，提供一种可以解决的基于机器视觉的饼干检测装置及饼干检测方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于机器视觉的饼干检测装置，包括机架、视觉检测机构和灯光机构，所述视觉检测机构设置在机架顶部中间位置，并且向下拍摄饼干；所述灯光机构设置在机架顶部两侧位置，并且向下方投光。进一步地，所述视觉检测机构包括安装杆、安装架和相机组件，所述安装杆设置在机架顶部，所述安装架包括粗调组件和精调组件，所述粗调组件滑动设置在安装杆上，所述精调组件设置在粗调组件上，所述相机组件设置在精调组件上。进一步地，所述粗调组件包括锁紧件、固定块和安装轴，所述锁紧件滑动设置在安装杆上，所述固定块设置在锁紧件上，所述安装轴固定在固定块上。进一步地，所述精调组件包括滑块和调节螺杆，所述滑块滑动设置在安装轴上，所述相机组件通过滑轨滑动设置在滑块上，所述调节螺杆螺接在滑块上，并且所述调节螺杆可以调节相机组件在滑块上的位置。进一步地，所述灯光机构包括光源和遮光罩，所述光源设置在视觉检测机构的两侧，并且与水平方向呈45°角；所述遮光罩设置在机架顶部，并且位于光源和视觉检测机构的外侧。进一步地，还包括处理组件，所述处理组件包括图像获取模块、不良品检测模块、剔除信息处理模块和实时位置监控模块。一种利用前述饼干检测装置的饼干检测方法，检测时将饼干检测装置设置在饼干生产线上方，灯光机构照亮下方生产线上的饼干产品，视觉检测机构拍摄下方饼干生产线上的饼干产品；饼干检测方法包括如下步骤：S1、标准产品学习，将多块合格的饼干产品放置在视觉检测机构下方生产线上拍照，通过处理组件计算标准饼干产品的面积和灰度值，并创建标准饼干产品的模板和形状区域；S2、视觉检测机构每隔设定距离拍摄一次饼干生产线上的待测饼干产品图像，所述设定距离小于视觉检测机构的视野范围；S3、视觉检测机构获取待测饼干产品的图像后，首先通过处理组件对图像进行均值滤波，再利用动态阈值方式提取饼干ROI区域(regionofinterest，感兴趣区域)；S4、利用步骤S1中学习得到的标准饼干产品模板进行模板匹配，筛选出完整的饼干，并将产品学习得到的形状区域通过仿射变换形成模板匹配区域，模板匹配得到的区域暂定为完整饼干的区域，此后将饼干ROI区域和模板匹配区域相减，并进行开运算，产生的区域即为不完整的饼干产品区域，计算饼干区域坐标，记为不合格的饼干产品坐标；S5、将暂定为完整饼干的区域的模板匹配形状区域与提取到的饼干形状ROI区域做差异运算，并进行开运算，若存在差异区域则视为不完整的饼干产品区域，记为不合格的饼干产品坐标；S6、处理组件将获取的完整饼干区域分离成多个单独的区域，每个区域对应一块饼干；计算单块饼干区域的平均灰度值，并将该平均灰度值与学习得到的标准产品灰度值进行比较，若两者差值绝对值超过标准饼干产品灰度值的设定百分比，则饼干视为焦化，将其加入不合格的饼干产品坐标集合；其中，为避免饼干边缘的干扰，通过腐蚀运算将单块饼干区域缩小；S7、计算不合格的饼干产品的坐标，将不合格的饼干产品按照坐标进行升序排列；S8、根据视觉检测机构拍照位置、相机距离剔除机构的位置和像素精度计算剔除位置的脉冲坐标，一旦编码器脉冲计数至该坐标，触发剔除机构将不合格饼干剔除，剔除位置的坐标计算方式如下：记相机拍照位置的脉冲坐标为mO，不合格饼干的像素坐标为mP，图像高度为mH，相机距离剔除机构的物理距离为ΔK，编码器每转一圈生产线移动的距离为ΔP，像素精度为mACU，则剔除位置mT:mT＝mO+(ΔK+(mP-mH/2)·mACU)/ΔP。进一步地，所述步骤S1前还包括像素精度标定步骤，视觉检测机构为工业相机，利用工业相机多次采集定位块的位置，计算定位块物理坐标差值的平均值，同时计算定位块在图像中像素坐标差值的平均值，由物理坐标差值和像素坐标差值的比值得到像素精度。进一步地，所述步骤S3中提取饼干ROI区域的具体方法为：记待测饼干产品的图像的灰度值为go，均值滤波后的图像灰度值为gt，offest为用户设置的灰度偏置值，如果go<gt-offset，则视为饼干ROI区域；再利用闭运算、开运算和区域填充等方法提取出完整的ROI区域。进一步地，步骤S2后，还包括根据步骤S1中学习得到标准饼干产品的面积将步骤S2中拍摄到的图像内重叠的饼干区域筛除；并对步骤S2中拍摄到的图像视野边缘的饼干进行筛除。本专利技术实现的有益效果主要有以下几点：饼干检测装置包括视觉检测机构和灯光机构，通过灯光机构照亮生产线上的饼干，通过视觉检测机构进行视觉检测，从而可以进行饼干的完整性和焦化检测，实现机械自动化检测饼干，并且生产效率高、检测准确、检测的一致性好，也可以减少人工的使用，降低人工的劳动强度。饼干检测方法通过上述的饼干检测装置，通过视觉检测和运算处理，可以实现自动化检测出不完整的饼干和焦化的饼干不良品，并将饼干不良品剔除，实现了饼干完整性和焦化的高速自动化检测。附图说明图1为本专利技术实施例一中基于机器视觉的饼干检测装置的外形结构示意图；图2为本专利技术实施例一中基于机器视觉的饼干检测装置的视觉检测机构的结构示意图。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本专利技术进行进一步详细描述。实施例一参阅图1和图2，一种基于机器视觉的饼干检测装置，用于饼干的检测，可以通过视觉检测实现饼干的完整性和焦化检测。饼干检测装置包括机架1、视觉检测机构2和灯光机构3，机架1是检测装置的安装固定结构，饼干检测装置可以通过机架安装在饼干生产线外侧，机架1上设置固定片11，将固定片11螺接固定在饼干生产线外侧即可。同时，视觉检测机构2和灯光机构3也设置在机架上，所述视觉检测机构2设置在机架1顶部中间位置，并且视觉检测机构2的相机组件21朝下设置，可以向下拍摄饼干生产线上的饼干；相机组件21包括工业相机和镜头，工业相机可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：包括机架(1)、视觉检测机构(2)和灯光机构(3)，所述视觉检测机构(2)设置在机架(1)顶部中间位置，并且向下拍摄饼干；所述灯光机构(3)设置在机架(1)顶部两侧位置，并且向下方投光。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：包括机架(1)、视觉检测机构(2)和灯光机构(3)，所述视觉检测机构(2)设置在机架(1)顶部中间位置，并且向下拍摄饼干；所述灯光机构(3)设置在机架(1)顶部两侧位置，并且向下方投光。


2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：所述视觉检测机构(2)包括安装杆(21)、安装架(22)和相机组件(23)，所述安装杆(21)设置在机架(1)顶部，所述安装架(22)包括粗调组件(221)和精调组件(222)，所述粗调组件(221)滑动设置在安装杆(21)上，所述精调组件(222)设置在粗调组件(221)上，所述相机组件(23)设置在精调组件(222)上。


3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：所述粗调组件(221)包括锁紧件(2211)、固定块(2212)和安装轴(2213)，所述锁紧件(2211)滑动设置在安装杆(21)上，所述固定块(2212)设置在锁紧件(2211)上，所述安装轴(2213)固定在固定块(2212)上。


4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：所述精调组件(222)包括滑块(2221)和调节螺杆(2222)，所述滑块(2221)滑动设置在安装轴(2213)上，所述相机组件(23)通过滑轨滑动设置在滑块(2221)上，所述调节螺杆(2222)螺接在滑块(2221)上，并且所述调节螺杆(2222)可以调节相机组件(23)在滑块(2221)上的位置。


5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：所述灯光机构(3)包括光源(31)和遮光罩(32)，所述光源(31)设置在视觉检测机构(2)的两侧，并且与水平方向呈45°角；所述遮光罩(32)设置在机架(1)顶部，并且位于光源(31)和视觉检测机构(2)的外侧。


6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的饼干检测装置，其特征在于：还包括处理组件(4)，所述处理组件(4)包括图像获取模块、不良品检测模块、剔除信息处理模块和实时位置监控模块。


7.一种利用权利要求1～6中任一项饼干检测装置的饼干检测方法，其特征在于，检测时将饼干检测装置设置在饼干生产线上方，灯光机构(3)照亮下方生产线上的饼干产品，视觉检测机构(2)拍摄下方饼干生产线上的饼干产品；饼干检测方法包括如下步骤：
S1、标准产品学习，将多块合格的饼干产品放置在视觉检测机构(2)下方生产线上拍照，通过处理组件(4)计算标准饼干产品的面积和灰度值，并创建标准饼干产品的模板和形状区域；
S2、视觉检测机构(2)每隔设定距离拍摄一次饼干生产线上的待测饼干产品图像，所述设...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，林畅，
申请(专利权)人：广东银炜食品机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44