一种快速、低成本机器视觉在线检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种快速、低成本机器视觉在线检测系统，包括传送设备、光源、线CCD相机、一维运动平台、面CCD相机、计算机和运动控制器，所述线CCD相机固定在线CCD相机支架上，所述面CCD相机固定于面CCD相机支架的一维运动平台上，所述传送设备穿过线CCD相机支架和面CCD相机支架，并确保所述线CCD相机和面CCD相机位于所述传送设备上方；所述线CCD相机位于传送设备传送方向的上游，所述面CCD相机位于传送设备传送方向的下游；所述光源为多个，分别设置在传送设备的上方和下方，所述线CCD相机和面CCD相机分别和计算机相连，所述计算机与运动控制器相连，所述运动控制器分别与传送设备和一维运动平台连接；本发明专利技术发用多个线CCD相机实现疵病定位，多个面CCD相机实现疵病细节拍摄，满足了高精度检测的要求；节省了图像处理时间，显著提高了检测速度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种快速、低成本机器视觉在线检测系统，包括传送设备、光源、线CCD相机、一维运动平台、面CCD相机、计算机和运动控制器，所述线CCD相机固定在线CCD相机支架上，所述面CCD相机固定于面CCD相机支架的一维运动平台上，所述传送设备穿过线CCD相机支架和面CCD相机支架，并确保所述线CCD相机和面CCD相机位于所述传送设备上方；所述线CCD相机位于传送设备传送方向的上游，所述面CCD相机位于传送设备传送方向的下游；所述光源为多个，分别设置在传送设备的上方和下方，所述线CCD相机和面CCD相机分别和计算机相连，所述计算机与运动控制器相连，所述运动控制器分别与传送设备和一维运动平台连接；本专利技术发用多个线CCD相机实现疵病定位，多个面CCD相机实现疵病细节拍摄，满足了高精度检测的要求；节省了图像处理时间，显著提高了检测速度。【专利说明】一种快速、低成本机器视觉在线检测系统
本专利技术涉及一种机器视觉在线检测技术，特别涉及一种通过线CXD相机和面CXD相机搭配使用，来实现快速、低成本的机器视觉在线检测技术。
技术介绍
机器视觉检测技术可以实现人的视觉功能，在观测目标时，机器视觉与人眼一样，不与目标直接接触，因此不会对机器视觉及目标产生损伤。机器视觉可以应用于人工视觉检测的场合，而且机器视觉比人眼具有更高的分辨率与捕捉速度，因此机器视觉被广泛地应用于国民经济的各个行业，如浮法玻璃检测、纸张检测、布检测、手机屏检测等等。近年来国内机器视觉在线检测技术在质量检测
保持高速增长的态势，然而确有三个方面的因素限制了机器视觉在线检测技术的发展，一是CCD相机性能难以满足检测精度要求:有些产品的疵病检测精度达到几十微米，而产品的尺寸却有几十厘米甚至几米，现阶段常用工业相机的分辨率在八百万左右，当相机满足视场要求时，检测精度就无法满足要求，要满足检测精度就必须减小视场，视场和检测精度是一个矛盾体；二是机器视觉检测时为了不漏检，需要对产品的整个检测面进行拍照，产生大量的图像数据，而为了能够辨别所有疵病的种类、位置、大小和数量，计算机需要对每一幅图像进行多次处理，这样就要占用大量的内存，计算速度就会很慢，检测速度就会受到严重影响；三是高精度检测设备的成本高，为了满足高精度检测要求就需要采用高性能的视觉采集设备，而视觉采集设备成本占到整个机器视觉检测设备成本的一半以上，这样就会大大增加整个机器视觉检测设备的成本。这三个方面已经严重限制了机器视觉的快速发展。为了解决这个问题，文献:一种浮法玻璃全面缺陷在线检测系统(作者:余文勇等)采用了多个线阵CCD，但是需要使用所有算法对多个线阵CCD获得的大量图像进行处理，需要采用较高性能的图像处理设备，同时增加了图像处理的时间，降低了检测效率，而且大部分图像是不存在疵病的，却都要经过所有的处理算法，做了很多无用功。针对以上提到的三个方面因素，本专利技术提出一种快速、低成本机器视觉在线检测系统及检测方法，本专利技术采用多个线CCD相机实现疵病定位，多个面CCD相机实现疵病细节拍摄，满足了高精度检测的要求；通过对所有线CCD相机数据进行简单处理，少量面CCD相机数据进行详细处理，大大节省了图像处理时间，显著提高了检测速度；通过性价比较高相机的组合使用，在满足高精度检测要求的同时降低了设备成本。
技术实现思路
: 本专利技术的目的在于提供一种快速、低成本机器视觉在线检测系统。本专利技术的系统方案如下:一种快速、低成本机器视觉在线检测系统，包括传送设备、光源、线CCD相机、一维运动平台、面CCD相机、计算机和运动控制器，其特征在:所述线CCD相机固定在线CCD相机支架上，所述面CCD相机固定于面CCD相机支架的一维运动平台上，所述传送设备穿过线CXD相机支架和面CXD相机支架，并确保所述线CXD相机和面CXD相机位于所述传送设备上方；所述线(XD相机位于传送设备传送方向的上游，所述面(XD相机位于传送设备传送方向的下游；所述光源为多个，分别设置在传送设备的上方和下方，所述线CCD相机和面CCD相机分别和计算机相连，所述计算机与运动控制器相连，所述运动控制器分别与传送设备和一维运动平台连接； 所述运动控制器用于控制传送设备和一维运动平台的运动； 所述计算机用于控制所述线CCD相机和面CCD相机拍摄图像，并存储处理图像；所述计算机还用于向运动控制器发送控制信号。进一步，所述光源为相同的两组，一组设置于所述线C⑶相机下方，另一组设置于面CCD相机下方；每组包括三个光源，一个光源位于传送带正下方，另两个位于所述线CCD相机或面CCD相机下方的侧下方。进一步，所述计算机的控制程序为， I所述计算机发送采集信号给所述线CCD相机，并接收采集的图像并处理确定疵病区域； 2所述计算机发送控制信号给运动控制器，所述运动控制器控制一维运动平台和传动设备，使所述面CCD相机运动到瑕疵区域所在位置； 3所述计算机控制所述面CCD相机采集图像，并接受采集的图像并处理确定疵病大小和类型。进一步,所述传送设备包括滚轴和传送带。进一步，所述传送设备包括多个滚轴。本专利技术的有益效果是:采用多个线CCD相机实现疵病定位，多个面CCD相机实现疵病细节拍摄，满足了高精度检测的要求；通过对所有线CCD相机数据进行简单处理，少量面C⑶相机数据进行详细处理，大大节省了图像处理时间，显著提高了检测速度；通过性价比较高相机的组合使用，在满足高精度检测要求的同时降低；可调节可选择的打光方式，实现了不同产品不同疵病的检测。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术快速、低成本机器视觉检测系统的结构示意图； 图2为本专利技术快速、低成本机器视觉检测方法流程图； 图中:1.滚轮、2.工件或传送带、3.光源、4.线CXD相机支架、5.线CXD相机、6.—维运动平台、7.面CXD相机、8.—维运动平台支架、9.计算机、10.运动控制器、11.后续工位控制器。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术的系统包括滚轮1、工件或传送带2、光源3、线C⑶相机支架4、线C⑶相机5、一维运动平台6、面C⑶相机7、一维运动平台支架8、计算机9、运动控制器10和后续工位控制器11 ； 线CXD相机4固定在线CXD相机支架上，面CXD相机7安装在一维运动平台6上，一维运动平台6安装在一维运动平台支架8上，每个图像采集装置上的有三个光源3，其中两个位于工件或传送带2的上方，另外一个位于工件或传送带2的正下方，线CXD相机和面CCD相机通过数据线与计算机相连，计算机与运动控制器通过数据线相连，计算机和后续工位控制器通过数据线相连； 系统中的光源根据检测产品和疵病的不同进行前景光和背景光的选择和搭配，根据需要调节前景光的光源与工件或传送带的角度，达到最佳打光状态； 系统中线CCD相机5检测工位位于面CCD相机7检测工位前面，线CCD相机5要满足发现疵病的最小要求，面CCD相机7要满足疵病的清晰成像，而且所拍图像经过计算机9处理要能满足疵病种类、大小和数量的判别要求；线CCD相机5和面CCD相机7的数量和性能要根据产品、待检疵病、相机性能和相机价格的不同进行最优搭配； 图1是其中一种具体实施例。设待检平板为800mm, —般待测疵病的最小尺寸为0.4m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速、低成本机器视觉在线检测系统，包括传送设备、光源（3）、线CCD相机（5）、一维运动平台（6）、面CCD相机（7）、计算机（9）和运动控制器（10），其特征在：所述线CCD相机（4）固定在线CCD相机支架上，所述面CCD相机（7）固定于面CCD相机支架的一维运动平台（6）上，所述传送设备穿过线CCD相机支架和面CCD相机支架，并确保所述线CCD相机（5）和面CCD相机（7）位于所述传送设备上方；所述线CCD相机（5）位于传送设备传送方向的上游，所述面CCD相机（7）位于传送设备传送方向的下游；所述光源为多个，分别设置在传送设备的上方和下方，所述线CCD相机（5）和面CCD相机（7）分别和计算机（9）相连，所述计算机（9）与运动控制器（10）相连，所述运动控制器（10）分别与传送设备和一维运动平台（6）连接；所述运动控制器（10）用于控制传送设备和一维运动平台（6）的运动；所述计算机用于控制所述线CCD相机（5）和面CCD相机（7）拍摄图像，并存储处理图像；所述计算机还用于向运动控制器（10）发送控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚红兵，马桂殿，佟艳群，李亚茹，沈宝国，于文龙，高原，曾祥波，郑学良，刘艳冬，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32