一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统与检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统与检测方法，属于视觉检测技术领域。本发明专利技术的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，包括仪表外壳抓取及分离机构、支撑机构、图像采集单元以及智能检测模块，其中仪表外壳抓取及分离机构用于抓取压力仪表外壳，并将底壳和壳盖进行分离后分别安装于两个不同的支撑机构上，图像采集单元用于采集底壳和壳盖的图像并上传至智能检测模块，智能检测模块用于根据采集到的图像对压力仪表的外壳形状和/或内部缺陷进行检测。采用本发明专利技术的检测系统和方法可以有效提升压力仪表外壳缺陷检测的自动化程度和检测效率。化程度和检测效率。化程度和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统与检测方法


[0001]本专利技术属于视觉检测
，特别是涉及一种压力仪表外壳形状及缺陷的视觉检测系统与检测方法。

技术介绍

[0002]压力仪表广泛应用于工业、农业和军事领域，是测量液体、气体压力的重要仪器。用于保护仪表盘和压力传感器的外壳型制特殊、产量大，在生产和运输过程中会不可避免的出现各类缺陷。压力仪表外壳分为底壳和壳盖两部分，需分别检测其内外表面、侧方环面是否存在缺陷，还需检测其零件是否存在缺失、是否存在安装偏移等情况。
[0003]现有企业一般依赖人工视觉来检查压力仪表外壳是否存在零件缺失、偏移、划痕、通孔等缺陷，然而人工视觉效率低下，容易出现漏检和误检。随着机器视觉技术的快速发展，利用机器视觉算法代替人工视觉检查工业品表面缺陷已成为趋势，但有关压力仪表外壳缺陷的视觉检测系统和方法未见报道。
[0004]因此，设计一种压力仪表外壳缺陷的视觉检测系统与方法对于提高压力仪表外壳的检测效率及检测精度具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]本专利技术的目的在于提供一种压力仪表外壳缺陷视觉检测系统与方法，以克服现有检测主要依赖人工视觉检测，检测效率较低，且易出现漏检现象的不足，采用本专利技术的检测系统和方法可以有效提升压力仪表外壳缺陷检测的自动化程度和检测效率。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，包括仪表外壳抓取及分离机构、支撑机构、图像采集单元以及智能检测模块，其中仪表外壳抓取及分离机构用于抓取压力仪表外壳，并将底壳和壳盖进行分离后分别安装于两个不同的支撑机构上，图像采集单元用于采集底壳和壳盖的图像并上传至智能检测模块，智能检测模块用于根据采集到的图像对压力仪表的外壳形状和/或内部缺陷进行检测。采用本专利技术的检测系统可以对压力仪表外壳的外型和或内部缺陷进行智能和自动化检测，检测精度较高，且克服了现有人工检测容易出现漏检的问题。
[0010]更进一步的，所述仪表外壳抓取及分离机构采用机械抓手，所述图像采集单元包括分别对应安装于两个支撑机构上方的面阵工业相机以及安装于两个支撑机构侧面的线阵工业相机；所述仪表外壳抓取及分离机构及支撑机构均安装于检测台的上方。
[0011]更进一步的，所述支撑机构可转动安装于检测台上。
[0012]更进一步的，还包括补光单元和报警单元，补光单元用于图像采集时进行补光，报警单元与智能检测模块相连。
[0013]本专利技术的一种用于压力仪表外壳的视觉检测方法，采用本专利技术的检测系统，具体检测方法如下：
[0014]步骤一、仪表外壳抓取及分离机构抓取仪表外壳后，将底壳和壳盖打开分离后分别放置在两个支撑机构上；
[0015]步骤二、通过图像采集单元分别采集底壳和壳盖的外形轮廓图像P和Q，并传送至智能检测模块；
[0016]步骤三、智能检测模块调用外型检测算法对底壳和壳盖的外形进行检测，具体方法为：
[0017](1)利用二值化算法将P和Q二值化，生成和将预先保存的标准底壳和壳盖外型二值图像和分别与和做“异或”操作，获得高亮的差异像素连通域集合R
p
和R
q
：
[0018][0019]式中，xor代表异或操作，代表对应于图像P的第n个连通域；代表对应于图像Q的第n个连通域；(2)计算差异像素区域的宽和高并分别与对应的阈值Width
τ
和Height
τ
做比较；
[0020](3)若标志位D
P
或D
q
＝1，则认为外壳存在缺陷，发出报警；若标志位D
P
或D
q
＝0，则不存在缺陷。
[0021]更进一步的，标志位D
P
或D
q
的判别公式如下所示：
[0022][0023]更进一步的，对压力仪表外壳的外形进行检测时，采用补光单元自下向上照射底壳和壳盖，并通过底壳和壳盖上方的图像采集单元自上而下进行拍摄，采集得到底壳和壳盖的外形轮廓图像。
[0024]更进一步的，分别通过图像采集单元采集底壳和壳盖的顶面、底面和侧面图像，传送至智能检测模块，调用缺陷检测算法检测零件缺陷，具体步骤如下：
[0025](1)使用SURF算法分别检测底壳和壳盖特征点，若存在特征点，则说明底壳和壳盖表面存在通孔缺陷，发出报警；
[0026](2)使用边缘检测算法分别检测底壳和壳盖图像中的边缘线条，以底壳为例，将检测到的所有n个边缘线条设为潜在划痕集合，记为：计算每条潜在划痕对应的长度，记为：
[0027](3)对于第j条潜在划痕，计算该划痕所含像素的平均灰度值k，并将该灰度值与正常区域灰度值ρ进行比较，若j大于等于阈值ρ，则说明该潜在划痕为实际划痕，标志位G
j
设为1，发出报警；反之，说明该潜在划痕不是实际划痕，标志位G
j
设为0；
[0028](4)壳盖图像缺陷检测步骤与底壳图像缺陷检测步骤一致。
[0029]更进一步的，进行内部缺陷检测时，采用外壳上方的补光单元自上向下照射底壳和壳盖，并通过底壳和壳盖上方的面阵工业相机自上而下进行外壳顶部图像采集；对底壳和壳盖进行翻转，使底面朝上，进行外壳顶部图像采集；通过支撑机构带动底壳和壳盖进行水平旋转，并利用侧面的线阵工业相机以线扫方式采集底壳和壳盖侧方图像。
[0030]3.有益效果
[0031]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0032](1)本专利技术的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，包括仪表外壳抓取及分离机构、支撑机构、图像采集单元以及智能检测模块，通过各组成机构和模块的相互配合，从而可以对压力仪表的外壳形状及内部缺陷进行自动化检测，能够有效取代传统的人工视觉检查方式，大大提高了压力仪表外壳缺陷的检测效率。
[0033](2)本专利技术的一种用于压力仪表外壳的视觉检测方法，将压力仪表外壳的底壳和壳盖打开分离后，分别采集其外形轮廓，然后通过外型检测算法即可直接检测压力仪表的外壳外型是否符合要求，通过缺陷检测算法即可直接检测压力仪表的外壳内部是否存在缺陷，检测工艺简单，检测效率较高，且所需设备较少，安装运维便捷，自动化程度高，该检测系统与方法可推广至其它仪表外壳检测，具备市场化潜力。
附图说明
[0034]附图1为本专利技术的检测系统的布局结构示意图；
[0035]附图2为本专利技术的检测方法的流程图。
[0036]附图中：1、仪表外壳抓取及分离机构；2、支撑机构；3、补光单元；4、面阵工业相机；5、线阵工业相机；6、智能检测模块。
具体实施方式
[0037]下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。
[0038]实施例1
[0039]如图1所示，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，其特征在于：包括仪表外壳抓取及分离机构(1)、支撑机构(2)、图像采集单元以及智能检测模块(6)，其中仪表外壳抓取及分离机构(1)用于抓取压力仪表外壳，并将底壳和壳盖进行分离后分别安装于两个不同的支撑机构(2)上，图像采集单元用于采集底壳和壳盖的图像并上传至智能检测模块(6)，智能检测模块(6)用于根据采集到的图像对压力仪表的外壳形状和/或内部缺陷进行检测。2.根据权利要求1所述的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，其特征在于：所述仪表外壳抓取及分离机构(1)采用机械抓手，所述图像采集单元包括分别对应安装于两个支撑机构(2)上方的面阵工业相机(4)以及安装于两个支撑机构(2)侧面的线阵工业相机(5)；所述仪表外壳抓取及分离机构(1)及支撑机构(2)均安装于检测台的上方。3.根据权利要求2所述的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，其特征在于：所述支撑机构(2)可转动安装于检测台上。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的一种用于压力仪表外壳的视觉检测系统，其特征在于：还包括补光单元(3)和报警单元，补光单元(3)用于图像采集时进行补光，报警单元与智能检测模块(6)相连。5.一种用于压力仪表外壳的视觉检测方法，其特征在于，采用权利要求1
‑
4中任一项所述的检测系统，具体检测方法如下：步骤一、仪表外壳抓取及分离机构(1)抓取仪表外壳后，将底壳和壳盖打开分离后分别放置在两个支撑机构(2)上；步骤二、通过图像采集单元分别采集底壳和壳盖的外形轮廓图像P和Q，并传送至智能检测模块(6)；步骤三、智能检测模块(6)调用外型检测算法对底壳和壳盖的外形进行检测，具体方法为：(1)利用二值化算法将P和Q二值化，生成和将预先保存的标准底壳和壳盖外型二值图像和分别与和做“异或”操作，获得高亮的差异像素连通域集合R
p
和R
q
：式中，xor代表异或操作，代表对应于图像P的第n个连通域；代表对应于图像Q的第n个连通域；(2)计算差异像素区域的宽和高并分别与对应的阈值Width
τ
和Heigh...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小林，韩家明，方挺，董冲，吴如梦，张海波，
申请(专利权)人：马鞍山市安工大智能装备技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：