玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器視覺檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于機(jī)器視覺的玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在各行各業(yè)，玻璃保險(xiǎn)絲管大量的應(yīng)用于各種電路中。玻璃保險(xiǎn)絲管由銅帽、可熔體、玻璃管等部分組成，其中銅帽上刻有字符表示產(chǎn)品的標(biāo)志狀態(tài)，可熔體上有錫球。目前玻璃保險(xiǎn)絲管外觀質(zhì)量的檢測多為人工檢測，由于玻璃保險(xiǎn)絲管零件小，不便于夾持，需邊旋轉(zhuǎn)邊觀測，檢測速度慢，檢測效率低，由于檢測者的疲勞和非一致性，目測一致性差，人眼的疲勞容易造成誤判，檢測結(jié)果不精確、不可靠，導(dǎo)致質(zhì)量無法保證，并且無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化要求。
[0003]相比之下，機(jī)器視覺檢測技術(shù)具有非接觸、速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代制造業(yè)中有著重要的應(yīng)用前景，目前在產(chǎn)品質(zhì)量檢測等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，視覺檢測技術(shù)為解決產(chǎn)品自動(dòng)化測量提供了有效的解決方案。機(jī)器視覺檢測雖然在電子/機(jī)械元器件檢測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但在如玻璃保險(xiǎn)絲管這類的小柱體零件質(zhì)量缺陷檢測方面，由于受到圖像捕獲、光照條件、待檢測缺陷繁雜等多方面的制約，仍然沒有得到普及，存在著亟需解決的關(guān)鍵技術(shù):
[0004]—是亟需研究玻璃保險(xiǎn)絲管視覺檢測圖像采集方法，針對(duì)保險(xiǎn)絲管質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)在線對(duì)玻璃保險(xiǎn)絲管多缺陷的圖像采集；
[0005]二是需解決玻璃保險(xiǎn)絲管待檢測質(zhì)量缺陷繁雜等圖像處理問題。
[0006]三是需解決檢測速度和檢測精度問題，一般的圖像分析處理方法不能同時(shí)滿足在線高速度和高精度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中玻璃保險(xiǎn)絲管可熔體質(zhì)量缺陷檢測由于受到圖像捕獲、光照條件、待檢測缺陷繁雜等多方面的制約仍沒得到普及這一不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測精度高、速度快的玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測方法及裝置。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]本發(fā)明玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測方法包括以下步驟:
[0010]通過傳感單元采集獲取待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像，并將采集到的原始圖像發(fā)送給圖像處理單元；
[0011]圖像處理單元對(duì)采集到的待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像進(jìn)行處理分析，檢測產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷，即標(biāo)志未刻印、標(biāo)志位置偏上、兩端標(biāo)志內(nèi)容相同以及標(biāo)志與要求不相符，從而判別玻璃保險(xiǎn)絲管外觀質(zhì)量。
[0012]圖像處理單元對(duì)采集到的待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像進(jìn)行處理分析包括以下步驟
[0013]在低角度環(huán)光照明條件下，傳感單元繞玻璃保險(xiǎn)絲管全圓周均勻采集至少三幅圖像；
[0014]對(duì)待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像通過圖像拼接和融合技術(shù)得到整體待測玻璃保險(xiǎn)絲管的平面展開圖；
[0015]建立字符模板庫，對(duì)于字符識(shí)別匹配，建立四個(gè)模板庫，包括上字符正模板庫、下字符正模板庫、上字符倒模板庫以及下字符倒模板庫；
[0016]依據(jù)上述四個(gè)模板庫，為尺度不變匹配準(zhǔn)備好形狀模型；
[0017]對(duì)整體待測玻璃保險(xiǎn)絲管的平面展開圖，基于區(qū)域圖像質(zhì)心特征參數(shù)提取出上字符區(qū)域圖像和下字符區(qū)域圖像；
[0018]判斷上、下字符區(qū)域圖像中字符朝向是否一致，對(duì)于上、下字符區(qū)域圖像中字符朝向一致的，用上字符區(qū)域圖像分別同上字符正模板庫和下字符倒模板庫匹配，確定和上、下字符區(qū)域圖像匹配的模板庫；
[0019]分別用上、下字符區(qū)域圖像和相應(yīng)模板庫中的字符進(jìn)行匹配，找到尺度不變模型的最佳匹配對(duì)象；
[0020]如果沒有匹配對(duì)象，則為標(biāo)志未刻印質(zhì)量缺陷。
[0021]如果有匹配對(duì)象，計(jì)算匹配的字符質(zhì)心位置；
[0022]依據(jù)字符質(zhì)心位置判別是否為標(biāo)志位置錯(cuò)誤質(zhì)量缺陷；
[0023]依據(jù)字符匹配，判別兩端標(biāo)志內(nèi)容相同、標(biāo)志與要求不相符等質(zhì)量缺陷。
[0024]如果字符質(zhì)心位置在設(shè)定位置、兩端標(biāo)志內(nèi)容相同以及字符完全匹配，則產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量合格。
[0025]對(duì)于上、下字符區(qū)域圖像中字符朝向不一致的，用上字符區(qū)域圖像分別同上字符正模板庫和下字符正模板庫匹配，確定和上、下字符區(qū)域圖像匹配的模板庫，接續(xù)分別用上、下字符區(qū)域圖像和相應(yīng)模板庫中的字符進(jìn)行匹配，找到尺度不變模型的最佳匹配對(duì)象步驟。
[0026]本發(fā)明玻璃保險(xiǎn)絲管可熔體質(zhì)量缺陷檢測裝置，其特征在于包括:
[0027]傳感單元，采集待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像，傳輸至圖像處理單元；
[0028]圖像處理單元，在參數(shù)設(shè)置及控制單元的控制下對(duì)采集到的待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像進(jìn)行處理；
[0029]參數(shù)設(shè)置及控制單元，對(duì)傳感單元及圖像處理單元的各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并分別與傳感單元、圖像處理單元、上位機(jī)進(jìn)行通訊連接。
[0030]所述傳感單元包括攝像機(jī)、低角度環(huán)光，其中攝像機(jī)設(shè)于能夠拍攝玻璃保險(xiǎn)絲管的位置，低角度環(huán)光安裝在攝像機(jī)鏡頭前。
[0031 ]玻璃保險(xiǎn)絲管置于透明膠管中。
[0032]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0033]1.本發(fā)明采用低角度環(huán)光照明的方法，實(shí)現(xiàn)在線對(duì)玻璃保險(xiǎn)絲管多缺陷的圖像采集，針對(duì)產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量檢測的圖像，通過基于區(qū)域圖像特征參數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)圖像分割和目標(biāo)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)玻璃保險(xiǎn)絲管外觀質(zhì)量缺陷檢測，極大地提高了檢測速度和檢測精度，保證檢測結(jié)果的可靠性。
[0034]2.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)玻璃保險(xiǎn)絲管外觀質(zhì)量的自動(dòng)、在線檢測，有助于實(shí)現(xiàn)玻璃保險(xiǎn)絲管的自動(dòng)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明方法總流程圖；
[0036]圖2為本發(fā)明方法中對(duì)產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測圖像處理流程圖；
[0037]圖3為本發(fā)明方法采集的用于玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測的原始圖像；
[0038]圖4為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039 ]圖5為應(yīng)用本發(fā)明方法建立的一個(gè)字符模板。
[0040]其中，1為傳感單元，2為工控機(jī)，3為圖像處理單元，4為參數(shù)設(shè)置及控制單元，5為上位機(jī)，6為透明膠管，7為玻璃保險(xiǎn)絲管，8為可熔體，9為銅帽，10為字符，11為視場，12為低角度環(huán)光，13為攝像機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測方法，包括以下步驟:
[0043]通過傳感單元采集獲取待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像，并將采集到的原始圖像發(fā)送給圖像處理單元；
[0044]圖像處理單元對(duì)采集到的待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像進(jìn)行處理分析，檢測產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷，即標(biāo)志未刻印、標(biāo)志位置偏上、兩端標(biāo)志內(nèi)容相同以及標(biāo)志與要求不相符，從而判別玻璃保險(xiǎn)絲管外觀質(zhì)量。
[0045]本發(fā)明方法通過圖4所示的裝置實(shí)現(xiàn)，該玻璃保險(xiǎn)絲管可熔體質(zhì)量缺陷檢測裝置包括:
[0046]傳感單元1，采集待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像，傳輸至圖像處理單元3;
[0047]圖像處理單元3，在參數(shù)設(shè)置及控制單元4的控制下對(duì)采集到的待測玻璃保險(xiǎn)絲管的原始圖像進(jìn)行處理；
[0048]參數(shù)設(shè)置及控制單元4，對(duì)傳感單元1及圖像處理單元3的各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并分別與傳感單元1、圖像處理單元3、上位機(jī)5進(jìn)行通訊連接。參數(shù)設(shè)置及控制單元4及圖像處理單元3設(shè)于一工控機(jī)2中。
[0049]傳感單元1包括攝像機(jī)13、低角度環(huán)光12，其中攝像機(jī)13設(shè)于能夠拍攝玻璃保險(xiǎn)絲管的位置，低角度環(huán)光12安裝在攝像機(jī)鏡頭前。
[0050]本發(fā)明裝置的工作過程如下:
[0051]將待檢測玻璃保險(xiǎn)絲管7置于透明膠管6中，方便流水線上在線檢測，控制低角度環(huán)光2照亮整個(gè)被檢測玻璃保險(xiǎn)絲管7區(qū)域，繞玻璃保險(xiǎn)絲管全圓周均勻采集至少3幅原始圖像，如圖3所示為其中一副原始圖像;將所采集的圖像通過Cameralink線纜或網(wǎng)線傳送給圖像處理單元3，由圖像處理單元3對(duì)采集到的玻璃保險(xiǎn)絲管7圖像進(jìn)行處理，對(duì)產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷進(jìn)行判別。參數(shù)設(shè)置與控制單元4對(duì)傳感單元1及圖像處理單元3的各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并分別與傳感單元1、圖像處理單元3及上位機(jī)5進(jìn)行通訊連接，完成產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷的識(shí)別與判定，最終實(shí)現(xiàn)玻璃保險(xiǎn)絲管產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷自動(dòng)檢測。本發(fā)明僅針對(duì)產(chǎn)品上標(biāo)志質(zhì)量缺陷檢測進(jìn)行闡述。
[0052]圖像處理單元3對(duì)采集到的待測玻璃保