CN108507472A - 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法 - Google Patents

一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108507472A
CN108507472A CN201810222752.0A CN201810222752A CN108507472A CN 108507472 A CN108507472 A CN 108507472A CN 201810222752 A CN201810222752 A CN 201810222752A CN 108507472 A CN108507472 A CN 108507472A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sealing
paper used
strip
air bag
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810222752.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108507472B (zh
Inventor
张相胜
王甫姜
焦鹏
叶小玮
潘丰
王振宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201810222752.0A priority Critical patent/CN108507472B/zh
Publication of CN108507472A publication Critical patent/CN108507472A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108507472B publication Critical patent/CN108507472B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B11/043—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B11/046—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring width
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0025—Measuring of vehicle parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

本发明属于汽车零件产品检测领域，涉及一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法。首先采用线阵相机采集图像，启动***，力矩电机的运行使得绝对值式增量编码器发出脉冲给数据采集卡，进而触发线阵相机逐行进行扫描得到完整的安全气囊封条图像。取相完成后图像采集模块将图像信息传至上位机模块，在上位机模块进行数据处理，通过最小二乘法拟合出封条的两条长边直线L1、L2，封条两条宽边直线L3、L4，间隔封条的紧邻封条宽边L5，然后通过图像处理算法测量出L1、L2之间的距离D1,2，L3、L4之间的距离D3,4，L2、L5之间距离D2,5，显示检测的数据结果并将数据保存。本发明的检测方法能实现汽车安全气囊封条尺寸的非接触式快速、准确、自动检测。

Description

一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法
技术领域
本发明属于汽车零件产品视觉检测领域，涉及一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法。
背景技术
随着我国先进制造技术的快速发展，以及汽车制造成本的降低，汽车在人们的日常生活中得到大量普及，给人们的日常出行带来了极大的便利。
安全气囊封条作为安全气囊的一个重要组成部分，其生产质量直接影响气囊的安全使用，如果封条长度、宽度、封条间距等尺寸超出范围，将会影响安全气囊在紧急情况下的正常弹出。传统的气囊封条尺寸测量是人工采用游标卡尺等测量工具进行测量，存在检测不精确、效率低下的弊端。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于机器视觉的安全气囊封条尺寸测量非接触式视觉检测方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置，包括图像采集模块和运动控制模块；所述的图像采集模块包含线阵相机、线阵镜头、光源和数据采集卡，线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机通过Camera Link通讯协议连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；所述的运动控制模块包括力矩电机、编码器、CMOS光电传感器和PLC，工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送相应的脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连，用于检测封条的相对位置；线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集。
采用上述装置的一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，步骤如下：
步骤一：将安全气囊封条贴在传送带上，并将封条捆带固定在两个力矩电机上，使传送带在高速运转时封条按照固定位置和轨迹运动，避免封条偏移导致检测图像无法使用。
步骤二：采用线阵相机采集图像，启动***，力矩电机的运行使得绝对值式增量编码器发出脉冲给数据采集卡，进而触发线阵相机逐行扫描得到完整的安全气囊封条图像，将安全气囊封条图像传至上位机进行数据处理。
步骤三：取得图像后，通过亚像素测量中直线拟合的方法测量出封条的两条长边、两条宽边、间隔封条的相邻宽边的尺寸，具体尺寸检测的方法如下：
(1)通过最小二乘法拟合出封条的两条长边直线L1(Row11,Column11；Row12,Column12)、L2(Row21,Column21；Row22,Column22)、封条两条宽边直线L3(Row31,Column31；Row32,Column32)、L4(Row41,Column41；Row42,Column42)、间隔封条的紧邻封条宽边L5(Row51,Column51；Row52,Column52)。
(2)通过图像处理算法测量出L1、L2之间的距离D1,2，L3、L4之间的距离D3,4，L2、L5之间距离D2,5。
线阵相机的校准与标定，选用网格0.5mm*0.5mm的棋盘格标定版；在封条相应的边缘区域直线拟合出直线，共计得到5条直线L1(Row11,Column11；Row12,Column12)、L2(Row21,Column21；Row22,Column22)、L3(Row31,Column31；Row32,Column32)、L4(Row41,Column41；Row42,Column42)、L5(Row51,Column51；Row52,Column52)。测量出L1、L2之间的距离D1,2，L3、L4之间的距离D3,4，L2、L5之间距离D2,5与5条直线的坐标符合以下关系：
对线阵相机采集到的图像进行校准和标定，采用非线性校正模式，校正透视畸变、径向畸变及平面线性畸变，选取封条的不变特征点进行匹配定位，得到匹配图像的位置信息。
所述的光源采用Dome灯，打光方式为背部打光。
所述的编码器采用绝对值式编码器。
本发明的一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，采用非接触式检测，自动化程度高，可操作性强，节省了大量的人工成本，提升了测量精度和可靠度，市场应用前景广阔。
附图说明
图1是汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置结构示意图。
图2是安全气囊封条检测示意图(包含需要拟合的5条直线和3个长度量)。
图3是本发明的检测方法流程图。
图1中：1线阵相机；2线阵镜头；3传送带；4力矩电机；5PLC；6显示屏；7工业控制计算机；8CMOS传感器；9编码器；10光源。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图对本发明的具体实施例详细说明。
(1)开始检测时，首先将安全气囊封条安装到位，固定好力矩电机与亚克力板的位置，分别调节第一力矩电机、第二力矩电机的速度。正式启动后，力矩电机带动封条传送带转动，绝对值式增量编码器在封条传送带的牵引下，每转动一圈向数据采集卡传送5000个脉冲，触发线阵相机拍摄完整图像。
(2)获得图像后处理，线阵相机的校准与标定，选用300mm×300mm规格的棋盘格标定板，采用非线性校正模式，校正透视畸变、平面畸变；具体步骤是：采集包含有标定板的图像，从不同的角度取像，通过对采集的图像的分析，生成标定文件，将标定文件信息载入上位机模板。
(3)采集图像并搜索得到模板后进行定位，采用定位函数离线安全气囊封条的边缘特征，根据模板与匹配图像的对应关系，搜索到封条边缘的坐标信息。
(4)图像处理，在短边相应的边缘区域采用最小二乘法拟合封条短边边缘，得到短边边缘对的特征，使用边缘对距离测量函数测得边缘对距离D1,2；在长边相应的边缘区域采用最小二乘法拟合封条长边边缘，得到长边边缘对的特征，再次使用边缘对距离测量函数测得边缘对距离D3,4；拟合其中一个封条的宽边出一条直线，再次拟合间隔封条的紧邻宽边得出另外一条直线，拟合之后求取两条亚像素边缘对的距离D2,5。
由于非接触式检测装备存在一部分的人为偏差，所以在第一轮调试测试中，需要将挡板、滚轮、力矩电机机械装置安装固定，保证力矩电机在高速运转时，安全气囊封条不会因为空气阻力发生震荡、偏移。上位机可以实时显示相机采集的图像、尺寸数据，并将数据生成报表以便后续查询检索使用。

Claims (3)

1.一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，其特征在于，该非接触式视觉检测方法采用的安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置，包括图像采集模块和运动控制模块；所述的图像采集模块包含线阵相机、线阵镜头、光源和数据采集卡，线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机通过Camera Link通讯协议连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；所述的运动控制模块包括力矩电机、编码器、CMOS光电传感器和PLC，工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送相应的脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连，用于检测封条的相对位置；线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集；
采用上述装置的汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，具体如下：
步骤一：将安全气囊封条贴在传送带上，并将封条捆带固定在两个力矩电机上，使传送带在高速运转时封条按照固定位置和轨迹运动，避免封条偏移导致检测图像无法使用；
步骤二：采用线阵相机采集图像，启动***，力矩电机的运行使得绝对值式增量编码器发出脉冲给数据采集卡，进而触发线阵相机逐行扫描得到完整的安全气囊封条图像，将安全气囊封条图像传至上位机进行数据处理；
步骤三：取得图像后，通过亚像素测量中直线拟合的方法测量出封条的两条长边、两条宽边、间隔封条的相邻宽边的尺寸，具体尺寸检测的方法如下：
(1)通过最小二乘法拟合出封条的两条长边直线L1(Row11,Column11；Row12,Column12)、L2(Row21,Column21；Row22,Column22)、封条两条宽边直线L3(Row31,Column31；Row32,Column32)、L4(Row41,Column41；Row42,Column42)、间隔封条的紧邻封条宽边L5(Row51,Column51；Row52,Column52)；
(2)通过图像处理算法测量出L1、L2之间的距离D1,2，L3、L4之间的距离D3,4，L2、L5之间距离D2,5；
线阵相机的校准与标定，选用网格0.5mm*0.5mm的棋盘格标定版；在封条相应的边缘区域直线拟合出直线，共计得到5条直线L1(Row11,Column11；Row12,Column12)、L2(Row21,Column21；Row22,Column22)、L3(Row31,Column31；Row32,Column32)、L4(Row41,Column41；Row42,Column42)、L5(Row51,Column51；Row52,Column52)；测量出L1、L2之间的距离D1,2，L3、L4之间的距离D3,4，L2、L5之间距离D2,5与5条直线的坐标符合以下关系：
对线阵相机采集到的图像进行校准和标定，采用非线性校正模式，校正透视畸变、径向畸变及平面线性畸变，选取封条的不变特征点进行匹配定位，得到匹配图像的位置信息。
2.如权利要求1所述的一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，其特征在于，所述的光源采用Dome灯，打光方式为背部打光。
3.如权利要求1或2所述的一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法，其特征在于，所述的编码器采用绝对值式编码器。
CN201810222752.0A 2018-03-19 2018-03-19 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法 Active CN108507472B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222752.0A CN108507472B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222752.0A CN108507472B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108507472A true CN108507472A (zh) 2018-09-07
CN108507472B CN108507472B (zh) 2020-09-15

Family

ID=63375867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810222752.0A Active CN108507472B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108507472B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109202903A (zh) * 2018-09-13 2019-01-15 河南机电职业学院 分拣机器人工作站输送链CountsPerMeter参数和基座标系校准的方法
CN109631764A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 南京理工大学 基于RealSense相机的尺寸测量***及方法
CN116907360A (zh) * 2023-08-03 2023-10-20 苏州苏瑞膜纳米科技有限公司 基于机器视觉的ro膜胶线宽度检测***及检测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201107639Y (zh) * 2007-11-30 2008-08-27 华南理工大学 应用机器视觉的大型在制工件几何测量装置
CN101365144A (zh) * 2008-10-14 2009-02-11 北京信息科技大学 线阵ccd扫描检测***的调整及标定方法
CN101806586A (zh) * 2010-04-21 2010-08-18 上海交通大学 基于图像匹配的汽车密封条截面轮廓测量装置及测量方法
CN102305793A (zh) * 2011-05-11 2012-01-04 苏州天准精密技术有限公司 一种产品外观质量检测方法和设备
CN102538705A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 杭州浙大精益机电技术工程有限公司 基于二次投影算法的在线非接触式中厚板轮廓检测***及方法
CN104913722A (zh) * 2015-07-01 2015-09-16 江南大学 一种车身控制器接插件pin针正位度检测方法
CN204705323U (zh) * 2015-07-01 2015-10-14 江南大学 一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置
CN204881536U (zh) * 2015-07-08 2015-12-16 华东交通大学 一种尺寸测量装置
CN105571501A (zh) * 2016-02-02 2016-05-11 北京铁道工程机电技术研究所有限公司 闸瓦检测***及方法
CN106323474A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 沈阳建筑大学 石材表面色差检测装置及控制***
CN106969706A (zh) * 2017-04-02 2017-07-21 聊城大学 基于双目立体视觉的工件检测与三维测量***及检测方法
CN107767371A (zh) * 2017-09-30 2018-03-06 电子科技大学 一种基于亚像素的高精度矩形磁材尺寸检测方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201107639Y (zh) * 2007-11-30 2008-08-27 华南理工大学 应用机器视觉的大型在制工件几何测量装置
CN101365144A (zh) * 2008-10-14 2009-02-11 北京信息科技大学 线阵ccd扫描检测***的调整及标定方法
CN101806586A (zh) * 2010-04-21 2010-08-18 上海交通大学 基于图像匹配的汽车密封条截面轮廓测量装置及测量方法
CN102305793A (zh) * 2011-05-11 2012-01-04 苏州天准精密技术有限公司 一种产品外观质量检测方法和设备
CN102538705A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 杭州浙大精益机电技术工程有限公司 基于二次投影算法的在线非接触式中厚板轮廓检测***及方法
CN104913722A (zh) * 2015-07-01 2015-09-16 江南大学 一种车身控制器接插件pin针正位度检测方法
CN204705323U (zh) * 2015-07-01 2015-10-14 江南大学 一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置
CN204881536U (zh) * 2015-07-08 2015-12-16 华东交通大学 一种尺寸测量装置
CN105571501A (zh) * 2016-02-02 2016-05-11 北京铁道工程机电技术研究所有限公司 闸瓦检测***及方法
CN106323474A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 沈阳建筑大学 石材表面色差检测装置及控制***
CN106969706A (zh) * 2017-04-02 2017-07-21 聊城大学 基于双目立体视觉的工件检测与三维测量***及检测方法
CN107767371A (zh) * 2017-09-30 2018-03-06 电子科技大学 一种基于亚像素的高精度矩形磁材尺寸检测方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109202903A (zh) * 2018-09-13 2019-01-15 河南机电职业学院 分拣机器人工作站输送链CountsPerMeter参数和基座标系校准的方法
CN109202903B (zh) * 2018-09-13 2021-05-28 河南机电职业学院 分拣机器人工作站输送链CountsPerMeter参数和基座标系校准的方法
CN109631764A (zh) * 2018-11-22 2019-04-16 南京理工大学 基于RealSense相机的尺寸测量***及方法
CN116907360A (zh) * 2023-08-03 2023-10-20 苏州苏瑞膜纳米科技有限公司 基于机器视觉的ro膜胶线宽度检测***及检测方法
CN116907360B (zh) * 2023-08-03 2024-03-12 苏州苏瑞膜纳米科技有限公司 基于机器视觉的ro膜胶线宽度检测***及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108507472B (zh) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9971357B2 (en) Parallel platform tracking control apparatus using visual device as sensor and control method thereof
CN110672040B (zh) 一种基于视觉的高精度旋转角度测量方法
CN108507472A (zh) 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测方法
CN101727670B (zh) 一种可变幅面多相机***柔性标定方法及装置
WO2020147397A1 (zh) 用于弧面外观检测的机器视觉***及检测方法
CN101957553B (zh) 测量镜头的调制传递函数值的方法
CN104132613A (zh) 一种复杂表面和不规则物体体积的非接触光学测量方法
CN104833317A (zh) 基于对称双线激光角度可控的中厚钢板形貌检测***及其方法
CN107192340A (zh) 一种测量孔、槽的位置与几何尺寸的机器视觉***
CN105466334B (zh) 多镜头视觉采集装置的镜头位置校准方法
CN110470247B (zh) 一种零件内外圆面同轴度的检测装置及检测方法
CN104677782A (zh) 一种电连接器壳体机器视觉在线检测***及方法
CN103389121A (zh) 基于机器视觉的角度检测装置及方法
CN103175851A (zh) 用于多相机扫描***的标定工具及标定方法
CN202877143U (zh) 自动板边检测机
CN203772216U (zh) 一种模具检测装置
JP2013092519A (ja) 回転角度計測装置及び方法
CN104034259B (zh) 一种影像测量仪校正方法
CN214583088U (zh) 一种工件圆度测量装置
CN207850305U (zh) 一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置
CN204730813U (zh) 一种基于对称双线激光角度可控的中厚钢板形貌检测***
CN103063165B (zh) 光电角度传感器
CN209640238U (zh) 用于弧面外观检测的机器视觉***
CN207113799U (zh) 一种测量孔、槽的位置与几何尺寸的机器视觉***
KR101405227B1 (ko) 컨베이어 라인의 속도측정장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant