CN106091934A - 轴类零件机器视觉尺寸检测*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴类零件机器视觉尺寸检测***，包括电脑，在电脑内设置有主界面控制模块，电脑通过电线分别与两个工业相机相联，两个工业相机保持距离并分别固定在传送带上端，在传送带的相应位置处则分别设置有条形光源与环形光源便于工业相机进行采光，电脑则另通过USB接口与e‑DAM输入输出模块相联，该e‑DAM输入输出模块另与IO设备相联，通过工业相机将拍摄到的图像传回主界面控制模块内，从而由主界面控制模块对图像进行滤波、校正等预处理，提取轴类零件边缘图像的尺寸数据，形成标准图像。被检测的轴类零件实时图像通过与标准图像对比，检测尺寸合格与否，不合格的产品则搬运至废品区，实现了无人、零废品检测。

Description

轴类零件机器视觉尺寸检测***
技术领域
本发明属于机器视觉检测技术领域，涉及一种轴类零件机器视觉尺寸检测***。
背景技术
机器视觉检测具有非接触、在线实时，速度快、精度合适、现场抗干扰能力强等特点，能实现机械产品的零废品生产的目标，可提高制造业自动化程度、降低制造业自动化成本，在实际工业生产中有广阔的应用前景。
结合机器视觉技术和图像处理技术，以机械制造中的一些标准的常用零件（如轴承、齿轮、螺栓、销轴等）的基本尺寸参数检测作为研究对象，适应大批量生产和检测的需求，克服传统的随机抽样的人工检测的弊端，开展面向尺寸检测的机器视觉***的研究工作，为机械制造业实现现代新型的检测技术和手段做出一些有益的尝试和探索。
制造业升级计划已在广东省逐步推进，2015年广东省启动机器人换人计划，目前已经在佛山、东莞和珠海等地大规模实施。由机器视觉完成的位置识别、缺陷检测、对象的尺寸度量、形状检测等信息，通过交互手段向机器发出指令，从而实现对机器的操纵，大大提高了工业自动化程度和生产效率，与机器换人计划不谋而合。
视觉检测技术是建立在机器视觉研究基础上的一门新兴检测技术，可用于工业领域的很多方面，从总的方面看，制造过程中的机器视觉检测***主要用于两个大的方面：一是直接用于生产操作、加工制造过程；二是用于产品检验、质量控制过程。机器视觉的一个重要作用在于对工业自动化水平提升的推动，这正是目前国内机器视觉市场的发展动力。而用户的需求无疑是机器视觉得以普及发展的诸多因素中最具决定性的。随着中国制造业的进一步发展，对机器视觉的需求也有了进一步的提高，这不仅仅表现在市场的容量上，更体现在了用户对机器视觉产品的质量及性能的要求上，视觉技术正在与工业机器人、运动控制技术越来越紧密地结合，成为自动化领域内不可或缺的技术链环，在这些领域内，视觉技术的融入使运动及执行机构的反馈与控制变得更加智能化，大大提高了整个***的衔接水平。机器视觉发展的当前，既面临着经济形势短期内的不确定性带来的挑战，同时更面临着市场潜力巨大的未来前景，在不断前进的中国市场上，机器视觉还将不断迎来新的机遇和挑战。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种轴类零件机器视觉尺寸检测***，它能够自动、实时地检测流水线上的轴类零件的尺寸，检测具有非接触性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轴类零件机器视觉尺寸检测***，包括电脑，在电脑内设置有主界面控制模块，电脑通过电线分别与两个工业相机相联，两个工业相机保持距离并分别固定在传送带上端，在传送带的相应位置处则分别设置有条形光源与环形光源便于工业相机进行采光，电脑则另通过USB接口与e-DAM输入输出模块相联，该e-DAM输入输出模块另与IO设备相联，通过工业相机将拍摄到的图像传回主界面控制模块内，从而由主界面控制模块对图像进行滤波、校正等预处理，提取轴类零件边缘图像的尺寸数据，形成标准图像。
所述主界面控制模块包括所有***需要的所有功能的操作界面，如检测长度，标准长度，允许误差，检测总数，合格数，不合格数的统计和相机的开始，停止，相机参数设置，学习模块和***设置模块。
所述主界面控制模块具有两个视场显示区域，左边为宽度检测视场区域，右边为半径检测视场区域。
在所述主界面控制模块还包括检测功能模块、操作模块及信息统计显示模块，其中检测功能模块能够实时记录当前所检测到的工件的宽度与标准工件宽度，信息统计显示模块则能把检测结果、标准值和检测总数、合格数和不合格数显示在此区域。
所述学习模块包括工件宽度检测模块和半径检测模块的学习，当需要准确的进行学习必须获取一帧图像，可以在监控模式下打开摄像机再关闭，点击学习按钮。
所述工件宽度检测模块显示为二值图像，并且有左右直线检测器，通过选择左或右的直线测量器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置直线检测器的宽度；
检测长度：设置直线检测器的长度；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的两条直线的像素距离；
标准距离：标准工件的长度；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置直线检测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
所述半径检测模块显示的为二值图像，圆检测器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置圆检测器的宽度；
检测半径：设置圆检测器的半径；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的圆半径的像素距离；
标准距离：标准半径准工件的半径；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置圆测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
所述两个工业相机朝传送带一端分别设置有一个25mm镜头，并分别与传送带之间保持310cm及250mm距离。
所述条形光源固定在传送带左右两端，环形光源则固定在传送带上方。
本发明的有益效果是：被检测的轴类零件实时图像通过与标准图像对比，检测尺寸合格与否，不合格的产品则搬运至废品区，实现了无人、零废品检测。
附图说明
图1是本发明连接关系结构示意图；
图2是主界面控制模块示意图；
图3是检测功能模块示意图；
图4是信息统计显示模块示意图；
图5是工件宽度检测学习模块示意图；
图6是工件半径检测学习模块示意图。
图中：1-电脑，2-工业相机，3-传送带，4-条形光源，5-环形光源，6-USB接口，7-e-DAM输入输出模块，8-IO设备，9-镜头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见示意图，一种轴类零件机器视觉尺寸检测***，包括电脑1，在电脑1内设置有主界面控制模块，电脑1通过电线分别与两个工业相机2相联，两个工业相机2保持距离并分别固定在传送带3上端，在传送带3的相应位置处则分别设置有条形光源4与环形光源5便于工业相机2进行采光，电脑1则另通过USB接口6与e-DAM输入输出模块7相联，该e-DAM输入输出模块7另与IO设备8相联，通过工业相机2将拍摄到的图像传回主界面控制模块内，从而由主界面控制模块对图像进行滤波、校正等预处理，提取轴类零件边缘图像的尺寸数据，形成标准图像。
所述主界面控制模块包括所有***需要的所有功能的操作界面，如检测长度，标准长度，允许误差，检测总数，合格数，不合格数的统计和相机的开始，停止，相机参数设置，学习模块和***设置模块。
所述主界面控制模块具有两个视场显示区域，左边为宽度检测视场区域，右边为半径检测视场区域。
在所述主界面控制模块还包括检测功能模块、操作模块及信息统计显示模块，其中检测功能模块能够实时记录当前所检测到的工件的宽度与标准工件宽度，信息统计显示模块则能把检测结果、标准值和检测总数、合格数和不合格数显示在此区域。
所述学习模块包括工件宽度检测模块和半径检测模块的学习，当需要准确的进行学习必须获取一帧图像，可以在监控模式下打开摄像机再关闭，点击学习按钮。
所述工件宽度检测模块显示为二值图像，并且有左右直线检测器，通过选择左或右的直线测量器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置直线检测器的宽度；
检测长度：设置直线检测器的长度；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的两条直线的像素距离；
标准距离：标准工件的长度；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置直线检测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
所述工件半径检测学习模块显示的为二值图像，圆检测器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置圆检测器的宽度；
检测半径：设置圆检测器的半径；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的圆半径的像素距离；
标准距离：标准半径准工件的半径；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置圆测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
所述两个工业相机2朝传送带3一端分别设置有一个25mm镜头9，并分别与传送带3之间保持310cm及250mm距离。
所述条形光源4固定在传送带3左右两端，环形光源5则固定在传送带3上方。
本发明使被检测的轴类零件实时图像通过与标准图像对比，检测尺寸合格与否，不合格的产品则搬运至废品区，实现了无人、零废品检测。

Claims (9)

1.一种轴类零件机器视觉尺寸检测***，包括电脑，其特征是：在电脑内设置有主界面控制模块，电脑通过电线分别与两个工业相机相联，两个工业相机保持距离并分别固定在传送带上端，在传送带的相应位置处则分别设置有条形光源与环形光源便于工业相机进行采光，电脑则另通过USB接口与e-DAM输入输出模块相联，该e-DAM输入输出模块另与IO设备相联，通过工业相机将拍摄到的图像传回主界面控制模块内，从而由主界面控制模块对图像进行滤波、校正等预处理，提取轴类零件边缘图像的尺寸数据，形成标准图像。
2.如权利要求1所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述主界面控制模块包括所有***需要的所有功能的操作界面，如检测长度，标准长度，允许误差，检测总数，合格数，不合格数的统计和相机的开始，停止，相机参数设置，学习模块和***设置模块。
3.如权利要求1所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述主界面控制模块具有两个视场显示区域，左边为宽度检测视场区域，右边为半径检测视场区域。
4.如权利要求1所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：在所述主界面控制模块还包括检测功能模块、操作模块及信息统计显示模块，其中检测功能模块能够实时记录当前所检测到的工件的宽度与标准工件宽度，信息统计显示模块则能把检测结果、标准值和检测总数、合格数和不合格数显示在此区域。
5.如权利要求2所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述学习模块包括工件宽度检测模块和半径检测模块的学习，当需要准确的进行学习必须获取一帧图像，可以在监控模式下打开摄像机再关闭，点击学习按钮。
6.如权利要求5所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述工件宽度检测模块显示为二值图像，并且有左右直线检测器，通过选择左或右的直线测量器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置直线检测器的宽度；
检测长度：设置直线检测器的长度；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的两条直线的像素距离；
标准距离：标准工件的长度；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置直线检测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
7.如权利要求5所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述半径检测模块显示的为二值图像，圆检测器可以通过点击上下左右按钮控制他们的位置，中间x1表示一个像素，点击可以改变像素移动大小分为x1和x10两种倍率；
检测模式：检测模式分为黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以识别左黑右白的直线边缘；白黑——可以识别左白右黑的直线边缘；黑白或白黑——可以识别以上两种即在无法确定黑白边缘；白黑白——即黑色底中的白色直线；黑白黑——即白色底中的黑色直线；
在工件宽度检测模块中设置有以下功能：
检测宽度：设置圆检测器的宽度；
检测半径：设置圆检测器的半径；
图像阈值：设置二值图像的阈值；
检测像素：计算得到的圆半径的像素距离；
标准距离：标准半径准工件的半径；
允许误差：在检测过程中允许产生的最小误差；
刷新：将以上设置圆测器的值设进检测器中，并计算此时的检测像素；
学习：将所有值保存并且退出学习界面。
8.如权利要求1所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述两个工业相机朝传送带一端分别设置有一个25mm镜头，并分别与传送带之间保持310cm及250mm距离。
9.如权利要求5所述轴类零件机器视觉尺寸检测***，其特征是：所述条形光源固定在传送带左右两端，环形光源则固定在传送带上方。
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