CN109596058A - 塑胶工件的尺寸检测识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是指一种塑胶工件的尺寸检测识别方法，包括如下步骤，步骤1：将工件先后移动至工位一和工位二进行图像采集；步骤2：将工位一采集的图像进行斑点检测算法运算和圆形检测算法运算，对工件进行识别定位以及测量工件的内径和外径尺寸；步骤3：将工位二采集的图像进行线段检测算法运算和线线测量算法运算，识别工件上表面与下表面形成的线段并测量产品高度；步骤4：将识别的工件内径信息、外径信息和工件高度信息转换为可读取数据信息输出，设置两个工位，每个工位只对工件进行一项尺寸检测，有效的保证了检测识别的准确率，同时降低算法设计难度减少复杂算法的运算时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是指一种塑胶工件的尺寸检测识别方法。
背景技术
机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品，图像摄取装置分 CMOS 和CCD 两种，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
正如上述情况，视觉检测有着庞大的市场价值，在视觉检测体系中最核心的不是硬件设备而是算法步骤，而算法步骤会因检测结果要求、产品外形、作业环境情况以及设计人员或团体的技术能力等因素出现千差万别，若核心算法步骤设计欠缺，则影响着整套视觉检测设备的运行效率和运行质量，而在塑胶工件的尺寸检测识别算法步骤中，市场上大部分技术方案的使用成本高昂，同时算法步骤也较为复杂不利于一般技术人员的常规更改参数等操作设定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用两个工位，每个工位只对工件进行一项尺寸检测，保证高检测准确率的同时，降低算法设计难度减少复杂算法的运算时间，提高生产效率的塑胶工件的尺寸检测识别方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种塑胶工件的尺寸检测识别方法，包括如下步骤，步骤1：将工件先后移动至工位一和工位二进行图像采集；
步骤2：将工位一采集的图像进行斑点检测算法运算和圆形检测算法运算，对工件进行识别定位以及测量工件的内径和外径尺寸；
步骤3：将工位二采集的图像进行线段检测算法运算和线线测量算法运算，识别工件上表面与下表面形成的线段并测量产品高度；
步骤4：将识别的工件内径信息、外径信息和工件高度信息转换为可读取数据信息输出。
优选的，所述步骤1中工位一使用环形光源进行红色光照射辅助完成图像采集，该环形光源与工件之间的竖直间隔距离为180至300毫米。
优选的，所述步骤1中工位一使用环形光源进行红色光照射辅助完成图像采集，该环形光源与工件之间的竖直间隔距离为230毫米。
优选的，所述步骤1中工位一使用300至600万像素工业相机搭配8至16毫米的定焦镜头完成图像采集，其中定焦镜头与工件之间的竖直间隔距离为300至480毫米。
优选的，所述步骤1中工位一使用500万像素工业相机搭配12毫米的定焦镜头完成图像采集，其中定焦镜头与工件之间的竖直间隔距离为395毫米。
优选的，所述步骤1中工位二使用平行面光源进行背光照射辅助完成图像采集，该平行面光源与工件之间的水平间隔距离为90至200毫米。
优选的，所述步骤1中工位二使用平行面光源进行背光照射辅助完成图像采集，该平行面光源与工件之间的水平间隔距离为130毫米。
优选的，所述步骤1中工位二使用300至600万像素工业相机搭配0.08至0.25倍率远心镜头完成图像采集，其中远心镜头与工件之间的水平间隔距离为130至260毫米。
优选的，所述步骤1中工位二使用500万像素工业相机搭配0.11倍率远心镜头完成图像采集，其中远心镜头与工件之间的水平间隔距离为190毫米。
优选的，所述环形光源包括圆形壳体、安装于圆形壳体下侧面的圆形光灯以及贯穿圆形壳体与圆形光灯的拍摄孔道，圆形壳体固定连接有调节臂以及驱动调节臂水平运动的第一驱动装置。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种塑胶工件的尺寸检测识别方法，在实际应用中，工位一使用发射红色光的环形光源辅助完成图像采集，环形光源置于工件上方配合相机对工件进行拍摄，该光源能够均匀照亮整个视野，突出工件的轮廓特征，从而获取高对比度的图像，便于软件进行分析处理。工位二采用背光照射的方式配合相机对工件进行拍摄，该光源能够凸显出工件的轮廓特征，从而获取高对比度的图像，便于软件进行分析处理。通过设置两个工位，每个工位只对工件进行一项尺寸检测，有效的保证了检测识别的准确率，同时降低算法设计难度减少复杂算法的运算时间，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明工位一中定焦镜头、环形光源与工件的正面结构示意图。
图2为本发明工位一种环形光源、调节臂与第一驱动装置的立体结构示意图。
图3为本发明中工位一对工件的检测对比示意图。
图4为本发明工位二中远心镜头、平行面光源与工件的正面结构示意图。
图5为本发明工位二对工件的检测对比示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图5所示，一种塑胶工件的尺寸检测识别方法，包括如下步骤，步骤1：将工件5先后移动至工位一1和工位二2进行图像采集，工位一1使用环形光源3进行红色光照射辅助完成图像采集，该环形光源3与工件5之间的竖直间隔距离为230毫米，所述环形光源包括圆形壳体31、安装于圆形壳体31下侧面的圆形光灯32以及贯穿圆形壳体31与圆形光灯32的拍摄孔道33，圆形壳体31固定连接有调节臂34以及驱动调节臂34水平运动的第一驱动装置35，工位一1使用500万像素工业相机搭配12毫米的定焦镜头6完成图像采集，其中定焦镜头6与工件5之间的竖直间隔距离为395毫米，工位二2使用平行面光源4进行背光照射辅助完成图像采集，该平行面光源4与工件5之间的水平间隔距离为130毫米，工位二2使用500万像素工业相机搭配0.11倍率远心镜头7完成图像采集，其中远心镜头7与工件5之间的水平间隔距离为190毫米；
步骤2：将工位一1采集的图像进行斑点检测算法运算和圆形检测算法运算，对工件5进行识别定位以及测量工件5的内径和外径尺寸；
步骤3：将工位二2采集的图像进行线段检测算法运算和线线测量算法运算，识别工件5上表面与下表面形成的线段并测量产品高度；
步骤4：将识别的工件5内径信息、外径信息和工件5高度信息转换为可读取数据信息输出。
本实施例的塑胶工件的尺寸检测识别方法，在实际应用中，工位一1使用发射红色光的环形光源3辅助完成图像采集，环形光源3置于工件5上方配合相机对工件5进行拍摄，该光源能够均匀照亮整个视野，突出工件5的轮廓特征，从而获取高对比度的图像，便于软件进行分析处理。工位二2采用背光照射的方式配合相机对工件5进行拍摄，该光源能够凸显出工件5的轮廓特征，从而获取高对比度的图像，便于软件进行分析处理。通过设置两个工位，每个工位只对工件5进行一项尺寸检测，有效的保证了检测识别的准确率，同时降低算法设计难度减少复杂算法的运算时间，提高生产效率。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1：将工件（5）先后移动至工位一（1）和工位二（2）进行图像采集；
步骤2：将工位一（1）采集的图像进行斑点检测算法运算和圆形检测算法运算，对工件（5）进行识别定位以及测量工件（5）的内径和外径尺寸；
步骤3：将工位二（2）采集的图像进行线段检测算法运算和线线测量算法运算，识别工件（5）上表面与下表面形成的线段并测量产品高度；
步骤4：将识别的工件（5）内径信息、外径信息和工件（5）高度信息转换为可读取数据信息输出。
2.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位一（1）使用环形光源（3）进行红色光照射辅助完成图像采集，该环形光源（3）与工件（5）之间的竖直间隔距离为180至300毫米。
3.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位一（1）使用环形光源（3）进行红色光照射辅助完成图像采集，该环形光源（3）与工件（5）之间的竖直间隔距离为230毫米。
4.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位一（1）使用300至600万像素工业相机搭配8至16毫米的定焦镜头（6）完成图像采集，其中定焦镜头（6）与工件（5）之间的竖直间隔距离为300至480毫米。
5.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位一（1）使用500万像素工业相机搭配12毫米的定焦镜头（6）完成图像采集，其中定焦镜头（6）与工件（5）之间的竖直间隔距离为395毫米。
6.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位二（2）使用平行面光源（4）进行背光照射辅助完成图像采集，该平行面光源（4）与工件（5）之间的水平间隔距离为90至200毫米。
7.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位二（2）使用平行面光源（4）进行背光照射辅助完成图像采集，该平行面光源（4）与工件（5）之间的水平间隔距离为130毫米。
8.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位二（2）使用300至600万像素工业相机搭配0.08至0.25倍率远心镜头（7）完成图像采集，其中远心镜头（7）与工件（5）之间的水平间隔距离为130至260毫米。
9.根据权利要求1所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述步骤1中工位二（2）使用500万像素工业相机搭配0.11倍率远心镜头（7）完成图像采集，其中远心镜头（7）与工件（5）之间的水平间隔距离为190毫米。
10.根据权利要求3所述的塑胶工件的尺寸检测识别方法，其特征在于：所述环形光源包括圆形壳体（31）、安装于圆形壳体（31）下侧面的圆形光灯（32）以及贯穿圆形壳体（31）与圆形光灯（32）的拍摄孔道（33），圆形壳体（31）固定连接有调节臂（34）以及驱动调节臂（34）水平运动的第一驱动装置（35）。
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