CN103940822A - 一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置 - Google Patents

一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，包括待检测产品、与所述待检测产品对应设置的相机以及围绕所述待检测产品设置的镜片。本发明相对现有***五台相机对手机外壳五个表面进行图像采集，本发明仅使用一台相机一个工位即可同时完成对手机外壳五个表面的缺陷图像采集大大节约了成本，无需汽缸推动手机外壳直角转向，方便连续化检测，并且结构简单、操作简便、数据处理量小、检测周期短。

Description

一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置
技术领域
本发明涉及一种图像采集装置，特别涉及一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置。
背景技术
在注塑产品制造过程中，产品表面会出现污点、划痕、颗粒等缺陷。手机、数码相机等电子产品对外观要求极高，如表面存在缺陷是不允许的。目前国内电子产品外观表面检测工作主要靠人工肉眼目测。由于缺陷的特征差别细微，加上所用材料和车间照明条件限制，某些缺陷很难从背景中被分辨出来，工人需要反复调整观察角度才能发现，人眼长时间连续作业会视觉疲劳，很容易造成误检、漏检。
机器视觉检测技术具有非接触、速度快、准确率高和智能化等特点，已在工业中得到广泛应用。随着现代图像处理技术和机器视觉设备的发展，机器视觉检测技术更广泛的应用于解决更复杂的问题。与传统检测方法相比，可以更方便的对微小缺陷进行采集与分析，可以更准确、快速的完成检测。
手机外壳检测***分别需要对手机外壳的正面及左、右、前、后侧面进行检测。由于相机与光源安装位置的限制，目前常见的检测***需要五台相机在三个工位上分别完成对前、上、下、左以及右侧面图像的采集，手机外壳样品需要经过两条传送带，通过汽缸在传送带之间实现转向。因此，传统图像采集***存在着机械结构复杂、***调试困难、数据处理量大、检测周期长、硬件成本高等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种在一个工位上一台相机同时完成对产品五个外表面的图像采集并且其结构简单、操作简便、数据处理量小、检测周期短、制造成本低的基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，包括待检测产品、与所述待检测产品对应设置的相机以及围绕所述待检测产品设置的镜片。
优选的，所述镜片为四块且均朝上倾斜设置，四块镜片分别围绕在待检测产品的四周。
优选的，所述镜片倾斜45°设置。
优选的，所述镜片为凹面镜或平面镜。
优选的，还设置有补光源，所述补光源包括同轴光源和条形光源，同轴光源设置于相机前方，条形光源成矩形设置于同轴光源与镜片之间且条形光源向待检测产品倾斜。
优选的，还包括遮光罩，所述待检测产品、相机、镜片以及补光源设置于遮光罩中。
优选的，还设置有与补光源连接的光源控制器。
优选的，所述待检测产品为手机外壳、显示屏或钢板。
优选的，还设置有控制相机拍照的传感器。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明相对现有***需五台相机对手机外壳五个表面进行图像采集，本发明仅需使用一台相机一个工位即可同时完成对手机外壳五个表面的缺陷图像采集大大节约了成本，无需汽缸推动手机外壳直角转向，方便连续化检测，并且结构简单、操作简便、数据处理量小、检测周期短。
2、本发明相对现有的图像采集***多个工位多台相机分别触发采集图像，本发明仅需一个传感器触发信号，解决了多工位多信号触发方案安装调试过程中的相机位置干涉和图片处理队列延时问题，提高了图像检测速度，且安装调试方便。
附图说明
图1是本发明一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置示意图之一。
图2是本发明一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置示意图之二。
图3是本发明一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置图象采集效果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：
如图1-3所示，一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，包括待检测产品4、与所述待检测产品4对应设置的相机1、围绕所述待检测产品4设置的镜片5、补光源、不透光的遮光罩6以及与补光源连接的光源控制器，所述待检测产品4、相机1、镜片5、光源控制器以及补光源设置于遮光罩6中，方便光线的调整，此外还设置有控制相机1拍照的传感器。
所述镜片5为四块且均朝上倾斜45°设置，四块镜片5分别围绕在待检测产品4的四周，所述镜片5为凹面镜或平面镜。
所述补光源包括同轴光源2和四个条形光源3，同轴光源2设置于相机1前方，四个条形光源3成矩形设置于同轴光源2与镜片5之间且条形光源3向待检测产品4倾斜即四个条形光源3分别对准待检测产品4的左、右、上以及下四个面，此外条形光源3还可以为圆环形光源。
所述待检测产品4可以为手机外壳、显示屏或钢板。
本发明的工作过程及工作原理：以手机外壳为例，同轴光源与相机轴线重合，主要负责对手机外壳正面光照。如图2，四个条形光源位于同轴光源正下方环绕同轴光源轴线向手机外壳倾斜，主要负责对手机外壳四个侧面进行补光；四个镜片位于条形光源下方环绕同轴光源轴线呈倾斜设置，负责反射手机外壳四个侧面的图像。当手机外壳到达相机正下方时，同轴光源点亮，四个条形光源点亮对手机外壳四个侧面进行补光，同时相机马上拍照。如图3所示，手机外壳正面图像信息直接拍摄获得，上、下、左、右四个侧面图像信息7通过镜片反射获得，即在拍照时连同四个镜片也拍到，而上、下、左、右四个侧面图像信息7分别在四个镜片上加上直接拍到的总共同时能获得五个面的图像信息。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：包括待检测产品、与所述待检测产品对应设置的相机以及围绕所述待检测产品设置的镜片。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：所述镜片为四块且均朝上倾斜设置，四块镜片分别围绕在待检测产品的四周。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：所述镜片倾斜45°设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：所述镜片为凹面镜或平面镜。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：还设置有补光源，所述补光源包括同轴光源和条形光源，同轴光源设置于相机前方，条形光源成矩形设置于同轴光源与镜片之间且条形光源向待检测产品倾斜。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：还包括遮光罩，所述待检测产品、相机、镜片以及补光源设置于遮光罩中。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：还设置有与补光源连接的光源控制器。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：所述待检测产品为手机外壳、显示屏或钢板。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的产品外表面缺陷图像采集装置，其特征在于：还设置有控制相机拍照的传感器。
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