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专利号: 2019108188100
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:包括:手机盖板移动设备(1)、相机固定组件(2)、工业相机(3)、面光源(4)、检测台(5)、缺陷品回收箱(6)、第一传送带(7)、第二传送带(8)和检测设备(9);

所述第一传送带(7)和所述第二传送带(8)设置在一条线上,且传送方向相同;所述手机盖板移动设备(1)固定安装于所述第一传送带(7)和所述第二传送带(8)的中间位置;所述检测台(5)固定安装在所述第一传送带(7)和所述第二传送带(8)的一侧,所述检测台(5)的上表面设置有所述面光源(4)和所述检测设备(9),且所述面光源(4)的位置处于所述手机盖板移动设备(1)的工作范围内,所述检测设备(9)的位置处于所述手机盖板移动设备(1)的工作范围外,以便于所述手机盖板移动设备(1)将待检测的手机盖板(10)在所述第一传送带(7)、所述第二传送带(8)和所述面光源(4)之间进行移动,且防止在移动过程中损坏所述检测设备(9);

所述缺陷品回收箱(6)设置于所述第一传送带(7)和所述第二传送带(8)的未设所述检测台(5)的一侧,所述缺陷品回收箱(6)内设置有四个开口的盒子,分别用于放置污点缺陷、拉牙缺陷、牙缺缺陷和漏光缺陷的手机盖板,且所述缺陷品回收箱(6)处于所述手机盖板移动设备(1)的工作范围内,以便于所述手机盖板移动设备(1)将有缺陷的手机盖板移动至所述缺陷品回收箱(6)的对应的盒子中;

所述相机固定组件(2)包括支撑支架(21)和固定支架(22),所述固定支架(22)上设有滑杆(221);所述支撑支架(21)一端固定在所述检测台(5)的设置有所述面光源(4)的一侧的地面上,另一端滑动连接所述固定支架(22),所述固定支架(22)可沿所述支撑支架(21)上下移动,且所述固定支架(22)处于所述面光源(4)的正上方;所述固定支架(22)上设有滑槽,滑杆(221)插设在所述滑槽内,所述滑杆(221)可沿着所述滑槽在所述固定支架(22)上移动,所述滑杆(221)的正中间位置固定安装有所述工业相机(3),且所述工业相机(3)的镜头垂直向下,以使所述工业相机(3)的镜头正对所述面光源(4);

应用于该装置的手机盖板丝印缺陷检测方法,具体包括如下步骤:

S101:电脑控制机械手将所述第一传送带上的待检测手机盖板移动到检测台上的LED面光源上,进而控制所述LED面光源为所述待检测手机盖板打光,并控制所述工业相机对所述待检测手机盖板进行拍照,以获取待检测手机盖板图像;

S102:电脑根据预设的模板图像,采用模板匹配的方法在获取的所述待检测手机盖板图像上对目标区域进行搜寻,得到目标图像位置;所述目标图像为所述待检测手机盖板图像中的仅包含手机盖板的视窗区域的图像;

S103:将所述待检测手机盖板图像进行二值化并取反处理,同时根据所述目标图像位置,将二值化取反后的手机盖板图像和所述模板图像进行配准,得到配准后的手机盖板图像;所述配准后的手机盖板图像上的手机盖板区域的图像与所述模板图像处于同一姿态,且位置对应;

S104:将所述配准后的手机盖板图像与所述模板图像做差分运算,得到所述配准后的手机盖板图像对应的差分图;

S105:根据所述差分图判断是否存在缺陷:若是,则到步骤S106;否则,电脑控制所述机械手将LED面光源上的待检测手机盖板移动到所述第二传送带上,并到步骤S108;

S106:对缺陷区域进行提取,并对提取出来的缺陷区域特征进行分类,得到所述待检测手机盖板的图像所属缺陷种类;

S107:电脑根据所述待检测手机盖板的图像所属缺陷种类控制所述机械手将LED面光源上的待检测手机盖板移动到缺陷品回收箱的对应的盒子中;

S108:进入下一个工序。

2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:所述检测台(5)的下方设置有硬件电路箱(11);所述硬件电路箱(11)内设置有所述手机盖板移动设备(1)的驱动设备,所述驱动设备的输出端连接至所述手机盖板移动设备(1)的控制端,输入端连接至所述检测设备(9)的相应输出端,以使所述检测设备(9)通过所述驱动设备控制所述手机盖板移动设备(1)。

3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:所述工业相机(3)的输出端通过信号线连接至所述检测设备(9)的对应输入端,以将所述工业相机(3)采集的待检测手机盖板图像发送至所述检测设备(9)。

4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:所述手机盖板移动设备(1)为机械手。

5.如权利要求4所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:所述面光源(4)为LED面光源;所述工业相机(3)为CCD相机。

6.如权利要求5所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:所述检测设备(9)上设置有上位机软件,用于控制所述机械手、所述LED面光源和所述CCD相机按照预设工序进行工作,所述检测设备(9)为电脑。

7.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:步骤S103中,配准时所采用的图像配准算法基于点映射方法,根据所述模板图像和所述目标图像位置,对所述待检测手机盖板图像上的每一个像素点进行仿射变换,变换后的像素点重新构成新的图像,即配准后的手机盖板图像。

8.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:步骤S105中,根据所述差分图判断是否存在缺陷,具体方法为:根据预设条件对所述差分图中所有的连通区域进行筛选,以判断是否有连通区域属于缺陷所造成的连通区域;所述预设条件如下:(1)连通区域中的像素点灰度范围为200~255;

(2)连通区域的面积范围为10~1000个像素点;

(3)连通区域的最小外切圆半径范围为4~100个像素点;

(4)连通区域的最大内切圆半径范围为3~50个像素点;

符合上述四个条件的连通区域为缺陷区域;因此,若所述差分图中存在满足上述四个条件的连通区域,则存在缺陷;否则,不存在缺陷。

9.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的手机盖板丝印缺陷检测装置,其特征在于:步骤S106中,对提取出来的缺陷区域特征进行分类,具体如下:

将视窗区域的两条长边的中点和两条短边的中点分别连接,构成一个“十”字线,根据缺陷区域距离“十”字线的距离判断具体的缺陷种类;缺陷种类包括:污点缺陷、拉牙缺陷、牙缺缺陷和漏光缺陷;根据以下条件来判断缺陷种类:污点缺陷:

拉牙缺陷: 或者

牙缺缺陷: 或者

漏光缺陷:t1>T1+(Δ+δ)或者t2>T2+(Δ+δ)

其中,T1、T2分别为所述差分图中视窗区域的短边和长边的一半值,Δ为所述差分图中缺陷区域面积的算术平方根,由于缺陷的形状不规则,δ为预设的修正值,t1和t2分别为所述差分图中缺陷区域的中心分别到中心“十”字线的短边和长边的距离。