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      實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)及其圖像采集系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:12247929閱讀:367來源:國知局
      實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)及其圖像采集系統(tǒng)的制作方法與工藝

      本實用新型涉及一種視覺系統(tǒng),尤其涉及檢測電表外觀的視覺系統(tǒng)及其圖像采集系統(tǒng)。



      背景技術(shù):

      現(xiàn)代工業(yè)中,對工業(yè)產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求越來越高,產(chǎn)品出廠前都要進行必要的外觀質(zhì)量檢測。電表在使用過程中的計量、控制及用戶交互信息眾多,主要通過電表外觀上的LCD屏、LED燈、銘牌字符及條形碼等顯示。在印刷有銘牌字符與條形碼的銘牌制造中,LCD屏和LED燈的生產(chǎn)中,及LCD屏和LED燈的安裝中都會造成電表的外觀缺陷。電表的外觀缺陷包括:LCD屏和LED燈不能正常亮滅,LCD屏出現(xiàn)斷碼、少字、屏中字符不能正確顯示、字符顯示模糊出現(xiàn)鬼影等及字符傾斜等,LCD屏和LED燈安裝不正確,銘牌字符及條形碼的印刷缺陷等。因此,電表生產(chǎn)后出廠與采購單位來料檢測過程中,都需要對電表外觀進行必要的質(zhì)量檢測。

      目前,國內(nèi)大部分工廠對電表外觀檢測還是采用傳統(tǒng)的人工檢測方式,但人工檢測方式檢測工序多,易由于人工檢測存在的判斷標(biāo)準(zhǔn)不一而導(dǎo)致檢測準(zhǔn)確度不高,容易對產(chǎn)品表面缺陷造成漏檢,效率低下,同時,由于長時間工作導(dǎo)致檢測工人的誤判率增加等,不能保證檢測的效率和精度。因此采用自動化檢測的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)更具有優(yōu)勢。

      鑒于此,有必要提供一種可解決上述缺陷的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)及其圖像采集系統(tǒng)。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用自動化檢測的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)及其圖像采集系統(tǒng),以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

      為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng),其包括一用于獲取視覺圖像信息的圖像采集系統(tǒng)及一用于控制光源開關(guān)、對圖像進行處理、分析判斷并顯示結(jié)果的計算機。其中,所述圖像采集系統(tǒng)包括:

      一光照模塊,用于提供電表外觀檢測所需的工業(yè)光源;

      一圖像采集模塊,用于對電表外觀進行圖像采集;以及

      一裝夾裝置,用于固定安裝所述光照模塊和圖像采集模塊同時給電表上電。其中,電表外觀檢測需要對電表LCD屏及LED燈進行檢測,需要對電表上電,因此,裝夾裝置具有給待測電表上電的功能。

      其進一步技術(shù)方案為:所述光照模塊包括用于檢測電表上銘牌字符和條形碼缺陷的紅光條形光源及用于LED燈點亮測試的白光條形光源。其中,紅光條形光源照射在電表的銘牌和條形碼上能提高字符對比度,有利于提高檢測字符缺陷的準(zhǔn)確率;白光條形光源照射在LED上,根據(jù)對于LED在點亮與不點亮?xí)r,反射回來的光強的不同,從而判斷LED燈是否點亮。

      其進一步技術(shù)方案為:所述圖像采集模塊包括兩分別用于檢測電表上、下部區(qū)域的黑白工業(yè)相機,其中,檢測電表上部區(qū)域的為上部黑白工業(yè)相機,檢測電表下部區(qū)域的為下部黑白工業(yè)相機。

      其中,圖像處理過程需要通過圖像處理算法對采集的圖像進行灰度值等處理為后續(xù)缺陷判別提供依據(jù),而灰度值處理即將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,采用黑白工業(yè)相機則無需進行灰度值處理,有利于提高圖像處理過程的準(zhǔn)確率和效率,因此,對電表上部區(qū)域的LCD屏及LED燈的圖像采集采用黑白工業(yè)相機,同時,對于條形碼圖像需要增加圖像對比度,黑白工業(yè)相機擁有更高的圖像對比度,可以更好檢測電表外觀缺陷,因此,對電表銘牌字符和條形碼缺陷的圖像采集采用黑白工業(yè)相機。

      其進一步技術(shù)方案為:所述上部黑白工業(yè)相機與下部黑白工業(yè)相機均垂直于待測電表安裝,且并排放置,鏡頭對準(zhǔn)待測電表,上部黑白工業(yè)相機固定采集電表上部區(qū)域,下部黑白工業(yè)相機固定采集電表下部區(qū)域。

      其進一步技術(shù)方案為:所述光照模塊包括兩紅光條形光源及一白光條形光源,其中,兩所述紅光條形光源分別置于圖像采集模塊下方的左右兩側(cè),用于檢測電表上銘牌字符和條形碼缺陷,而所述白光條形光源位于所述上部黑白工業(yè)相機的下前方,用于LED燈點亮測試。檢測過程中在電表左右兩側(cè)均設(shè)置紅光條形光源有利于對電表銘牌和條形碼進行更充分更均勻的照射,有利于對電表外觀銘牌字符缺陷的檢測,而白光條形光源位于上部黑白工業(yè)相機的下前方有利于使白光更充分地照射在電表上部區(qū)域的LED燈上,使得檢測效果更加準(zhǔn)確。

      其進一步技術(shù)方案為:所述裝夾裝置包括一支撐柱,該支撐柱的上部向外設(shè)有一延伸板,該延伸板作為相機固定架,用于固定安裝所述圖像采集模塊的上部黑白工業(yè)相機及下部黑白工業(yè)相機,該相機固定架垂直于所述支撐柱;所述支撐柱的中部沿水平方向有一橫分支架,該橫分支架方向上與所述相機固定架垂直,于橫分支架沿相機固定架方向上設(shè)有一白光源架,用于安裝白光條形光源,該白光源架平行于所述橫分支架,同時所述橫分支架兩端分別設(shè)有紅光源架,用于固定安裝紅光條形光源,兩紅光源架均垂直于所述橫分支架,且兩紅光源架的方向與所述相機固定架方向平行。

      其進一步技術(shù)方案為:所述實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)包括圖像采集系統(tǒng)及一計算機,其中,計算機控制整個視覺系統(tǒng)的檢測過程的開始和終止,所述計算機與所述圖像采集系統(tǒng)的光照模塊電連接,以控制光照模塊中紅光條形光源與白光條形光源的開關(guān),同時,所述計算機與所述圖像采集系統(tǒng)的圖像采集模塊電連接,以收集所述圖像采集模塊采集到的圖像,并對圖像進行處理分析,對比判斷,得出電表外觀缺陷判斷結(jié)果并顯示結(jié)果。優(yōu)選地,可利用計算機設(shè)定完整的視覺系統(tǒng)的檢測流程,當(dāng)計算機控制視覺系統(tǒng)開始進入檢測狀態(tài),即可自動完成電表外觀檢測,更好地實現(xiàn)自動化檢測。

      本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于:本實用新型所提供的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)包括一用于獲取視覺圖像信息的圖像采集系統(tǒng)及一用于控制光源開關(guān)、對采集到的圖像進行處理、分析判斷并顯示結(jié)果的計算機,利用計算機與圖像采集系統(tǒng)的結(jié)合,可實現(xiàn)對電表外觀進行自動化檢測,經(jīng)由圖像采集系統(tǒng)采集視覺圖像信息,判斷標(biāo)準(zhǔn)一致且準(zhǔn)確度高,效率高,克服傳統(tǒng)人工檢測的弊端,再結(jié)合計算機進行圖像處理分析,檢測工序少,減少誤判率,提高自動化程度,實現(xiàn)檢測準(zhǔn)確率和檢測效率更高的實時連續(xù)檢測,提高檢測結(jié)果的可靠性。

      通過以下的描述并結(jié)合附圖,本實用新型將變得更加清晰,這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。

      附圖說明

      圖1為本實用新型實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)的一實施例的立體圖。

      圖2為圖1所示實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)的俯視圖。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,附圖中類似的組件標(biāo)號代表類似的組件。顯然,以下將描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

      參照圖1,本實用新型提供的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)包括一用于獲取視覺圖像信息的圖像采集系統(tǒng)100及一用于控制光源開關(guān)、對圖像進行處理、分析判斷并顯示結(jié)果的計算機。其中,所述圖像采集系統(tǒng)100包括光照模塊10、圖像采集模塊20及裝夾裝置30。其中,光照模塊10用于提供電表外觀檢測所需的工業(yè)光源;圖像采集模塊20用于對電表外觀進行圖像采集;裝夾裝置30用于固定安裝所述光照模塊10和圖像采集模塊20,便于對電表外觀進行圖像采集;其中,電表外觀檢測需要對電表的LCD屏及LED燈進行檢測,需要對電表上電,因此,裝夾裝置30為電表提供上電功能。

      在某些實施例,例如本實施例中,所述光照模塊10包括用于檢測電表上銘牌字符和條形碼缺陷的紅光條形光源11及用于LED燈點亮測試的白光條形光源12。其中,紅光條形光源11有利于提高電表銘牌和條形碼的字符對比度,提高檢測字符缺陷的準(zhǔn)確率;白光條形光源12照射在LED上,根據(jù)對于LED在點亮與不點亮?xí)r,反射回來的光強的不同,從而判斷LED燈是否點亮。

      繼續(xù)參照圖1,所述圖像采集模塊20包括兩分別用于檢測電表上、下部區(qū)域的黑白工業(yè)相機,其中,檢測電表上部區(qū)域的為上部黑白工業(yè)相機21,檢測電表下部區(qū)域的為下部黑白工業(yè)相機22。

      其中,圖像處理過程中需要通過圖像處理算法對采集的圖像進行灰度值等處理為后續(xù)缺陷判斷提供依據(jù),而灰度值處理即將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,采用黑白工業(yè)相機則無需進行灰度值處理,能提高圖像處理過程的準(zhǔn)確率和效率,因此,對電表上部區(qū)域的LCD屏及LED燈的圖像采集采用黑白工業(yè)相機,同時,對于條碼圖像需要增加圖像對比度,黑白工業(yè)相機擁有更高的圖像對比度,可以更好地檢測電表外觀缺陷,因此,對電表上銘牌字符和條形碼的圖像采集采用黑白工業(yè)相機。

      在某些實施例,例如本實施例中,所述上部黑白工業(yè)相機21與下部黑白工業(yè)相機22均垂直于待測電表安裝,且并排放置,鏡頭對準(zhǔn)待測電表,上部黑白工業(yè)相機21固定采集電表上部區(qū)域,下部黑白工業(yè)相機22固定采集電表下部區(qū)域。

      參照圖1和圖2,在某些實施例,例如本實施例中,所述光照模塊包括兩紅光條形光源11及一白光條形光源12,其中,兩所述紅光條形光源11分別置于圖像采集模塊20下方的左右兩側(cè),用于檢測電表上銘牌字符和條形碼缺陷,而所述白光條形光源12位于所述上部黑白工業(yè)相機21的下前方,用于LED燈點亮測試。檢測過程中在電表左右兩側(cè)均設(shè)置紅光條形光源11有利于對電表銘牌和條形碼進行更充分更均勻的照射,有利于對電表外觀銘牌字符缺陷的檢測,而白光條形光源12位于上部黑白工業(yè)相機21的下前方有利于使白光更充分地照射在電表上部區(qū)域的LED燈上,使得檢測效果更加準(zhǔn)確。

      結(jié)合圖1,所述裝夾裝置30包括一支撐柱31,該支撐柱31的上部向外設(shè)有一延伸板,該延伸板作為相機固定架33,用于固定安裝所述圖像采集模塊20的上部黑白工業(yè)相機21及下部黑白工業(yè)相機22,該相機固定架33垂直于所述支撐柱31;所述支撐柱31的中部沿水平方向有一橫分支架32,該橫分支架32方向上與所述相機固定架33垂直,于橫分支架32沿相機固定架33方向上設(shè)有一白光源架,用于安裝白光條形光源13,該白光源架平行于所述橫分支架32,同時所述橫分支架32兩端分別設(shè)有紅光源架,用于固定安裝紅光條形光源11,兩紅光源架均垂直于所述橫分支架32,且兩紅光源架的方向與所述相機固定架33方向平行,所述光照模塊10水平照射在待測電表外觀上表面。

      本實用新型實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)包括圖像采集系統(tǒng)100及一計算機,其中,計算機控制整個視覺系統(tǒng)的開始和終止,所述計算機與所述圖像采集系統(tǒng)100的光照模塊10電連接,以控制光照模塊10中紅光條形光源11和白光條形光源12的開關(guān),同時,計算機與所述圖像采集系統(tǒng)100的圖像采集模塊20電連接,以收集所述圖像采集模塊20采集到的電表外觀圖像,并對圖像進行處理分析,對比判斷,得出電表外觀缺陷判斷結(jié)果,同時顯示結(jié)果。

      優(yōu)選地,視覺系統(tǒng)的檢測流程可在計算機預(yù)先設(shè)置,當(dāng)待測電表置于視覺系統(tǒng),并由所述裝夾裝置30提供電能,計算機控制視覺系統(tǒng)進入檢測狀態(tài),檢測自動進行,實現(xiàn)自動化檢測。

      在某些實施例,例如本實施例中,待測電表置于視覺系統(tǒng)中,裝夾裝置30給待測電表上電,計算機控制視覺系統(tǒng)的開始,進入檢測狀態(tài),根據(jù)設(shè)置好的檢測流程,點亮所述光照模塊10中的紅光條形光源11,下部黑白工業(yè)相機22拍攝采集電表下部區(qū)域圖像,收集采集到的圖像至計算機內(nèi)相關(guān)檢測軟件,對電表外觀的條形碼字符進行對比判斷,檢測條形碼是否存在缺陷,上部黑白工業(yè)相機21拍攝采集電表上部區(qū)域圖像,收集采集到的圖像,計算機閱讀圖像中電表銘牌上的字符,判斷字符是否正確。

      然后,關(guān)閉紅光條形光源11,點亮白光條形光源12,上部黑白工業(yè)相機21拍攝采集電表上部區(qū)域圖像,收集采集到的圖像,根據(jù)圖像中LED燈反射回來的光強,判斷LED燈是否正常工作。

      再次,關(guān)閉白光條形光源12,上部黑白工業(yè)相機21拍攝采集電表上部區(qū)域圖像,收集采集到的圖像,根據(jù)圖像中LCD屏的圖像對LCD全顯畫面、背光亮度、LCD屏幕安裝位置進行判斷。

      最后,結(jié)合所有的檢測判斷結(jié)果,將檢測結(jié)果在計算機顯示器中顯示出來,完成檢測。

      綜上所述,本實用新型所提供的實現(xiàn)電表外觀檢測的視覺系統(tǒng)包括一用于獲取視覺圖像信息的圖像采集系統(tǒng)及一用于控制光源開關(guān)、對采集到的圖像進行處理、分析判斷并顯示結(jié)果的計算機,利用計算機與圖像采集系統(tǒng)的結(jié)合,可實現(xiàn)對電表外觀進行自動化檢測,經(jīng)由圖像采集系統(tǒng)采集視覺圖像信息,判斷標(biāo)準(zhǔn)一致且準(zhǔn)確度高,效率高,克服傳統(tǒng)人工檢測的弊端,再結(jié)合計算機進行圖像處理分析,檢測工序少,減少誤判率,提高自動化檢測程度,實現(xiàn)檢測準(zhǔn)確率和檢測效率更高的實時連續(xù)檢測,提高檢測結(jié)果的可靠性。

      以上結(jié)合最佳實施例對本實用新型進行了描述,但本實用新型并不局限于以上揭示的實施例,而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實用新型的本質(zhì)進行的修改、等效組合。

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