CN115086522A - 一种棒状金属表面图像采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种棒状金属表面图像采集方法。通过传送带和拦截装置，实现棒状金属原地匀速旋转，减少棒状金属的抖动；同时传送带带动编码器转轴旋转，产生脉冲控制线阵相机连续扫描棒材金属，获取到棒材金属完整表面图像。本发明的有益效果在于采集方式方便快捷，提高了棒状金属表面图像采集的速度的同时，能够保证采集的棒状金属表面图像的真实和高清。

Description

一种棒状金属表面图像采集方法
技术领域
本发明涉及金属图像采集领域，具体涉及一种棒状金属表面图像采集方法。
背景技术
在工业生产中，棒状金属表面易形成裂纹、孔洞、刮伤、腐蚀等不同类型的缺陷，为了保证棒材生产制造的质量，提高经济效益，需要对有缺陷的棒状金属进行剔除回收。
目前大多数工厂依然采用人工目测去甄别缺陷。由于棒状金属细小，缺陷微小，表面反光，人工目测时存在人工成本高，误检率高和检测效率低等问题。棒状金属工业现场需要高速度、高精度的表面缺陷识别技术以代替人工目测缺陷，而对棒状金属表面的图像采集是表面缺陷识别技术实现的前提，采集的图像质量直接影响到缺陷识别的速度和准确率。
现存棒状金属表面图像采集方法，往往采集过程烦琐，采集速度迟缓，且难以实现流水线自动化采集，不能满足工业现场使用需求。其中工业中常用的线阵相机采集金属图像的方式，由于棒状金属难以保持匀速旋转，并且旋转过程易发生抖动，容易造成采集的图像失真和模糊。所以需要一种采集方法，采集图像快速高效的同时，能够实现钨棒稳定地匀速旋转，保证图像高清不失真。
现有专利及其存在缺陷：
1、中国专利申请号为：CN201910099026.9，名称为：一种基于线扫描的金属轴表面图像采集方法。该方法根据金属轴长度确定线阵相机，根据线阵相机参数计算金属轴旋转模块参数，布置各个模块位置，伺服电机通过夹具固定金属轴，带动金属轴匀速旋转，调整光照强度，线阵相机线扫描金属轴实现图像采集。该方法使用伺服电机和夹具连接金属轴，容易发生夹具和金属轴连接不牢固所引起的金属轴抖动问题从而导致图像模糊失真，夹具夹持金属轴时也可能对金属表面造成刮痕等损伤，且夹具夹持的部分无法采集到图像，会造成图像不完整。并且对多根金属轴采集图像，需要人工不断地松紧夹具，拆卸安装金属轴，费时费力，无法实现工业流水线图像采集。
2、中国专利申请号为：CN202110365113.1，名称为：一种棒材完整表面图像获取方法。该方法利用四个线阵相机分别从不同角度采集棒材表面图像，然后通过分割模型提取出图像中的棒材像素区域，采用弯曲矫正算法进行棒材图像的矫正，计算各相机采集图像像素与实物位置的转化关系，得到各相机之间的重合区域并进行剔除，最后将各相机保留下来的图像横向进行拼接得到棒材的完整表面图像。该方法需要同时使用四个线阵相机，线阵相机造价昂贵，不满足工业现场生产流水线的经济性，并且需要配合相关软件，计算复杂，影响快速性。
发明内容
本发明的目的在于解决棒状金属表面图像采集操作繁琐，采集速度慢，以及所采集图像易因自身抖动引起失真模糊的问题，提供一种棒状金属表面图像采集方法，该方法采集方式方便快捷，提高了图像采集的速度的同时，能够保证采集的棒状金属表面图像的真实和高清。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种棒状金属表面图像采集方法，提供有进料装置、传送装置、拦截装置、线阵相机和带轮编码器，传送装置倾斜设置，进料装置置于传送装置高位一端上方，拦截装置置于传输装置高位一端至低位一端之间，传送装置由低位一端向高位一端运行，带轮编码器设于传送装置下方，由传送装置带动转动，该方法具体实现如下：
S1、启动传送装置，进料装置自动向传送装置投放棒状金属，由于传送装置给予的棒状金属摩擦牵引力无法抵消棒状金属所受重力分力，投放的棒状金属朝着传送装置的低位一端滚动；
S2、拦截装置拦住朝着传送装置的低位一端滚动的棒状金属，使得棒状金属被拦截停靠在拦截装置边缘，做原地匀速旋转运动；
S3、带轮编码器由传送装置带动转动产生脉冲，脉冲信号作为线阵相机外部触发接口的输入，线阵相机接收到脉冲信号对棒状金属连续多行扫描，获取到棒材金属的完整表面图像。
在本发明一实施例中，还包括一位于棒状金属的斜上方的照明模块，用于对棒状金属表面均匀打光。
在本发明一实施例中，所述进料装置为V型进料机。
在本发明一实施例中，所述传输装置为带式传输机。
在本发明一实施例中，所述传输装置倾斜设置倾角为5°～10°。
在本发明一实施例中，所述传输装置的输送带表面平整，防止由于输送带表面的凹凸处引起棒状金属的抖动。
在本发明一实施例中，所述线阵相机位于棒状金属被拦截装置截停处的正上方，以使得线阵相机拍摄视野完全平行对准正在原地匀速旋转的棒状金属。
在本发明一实施例中，所述拦截装置与传送装置之间存在棒状金属无法通过的间隙。
在本发明一实施例中，所述拦截装置与棒状金属接触的拦截边缘保持光滑，避免损伤金属表面和引起抖动，保证棒状金属旋转稳定。
在本发明一实施例中，所述拦截边缘保证水平不倾斜，防止停靠在拦截边缘的做旋转运动的棒状金属，由于倾斜，沿着拦截边缘横向移动，脱离线阵相机采集视野。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1)本发明利用传送带采集棒状金属图形的方法，采集简单快捷，提高图像采集的效率，降低了棒状金属表面图像采集的难度，方便与工业生产流水线进一步对接，在工业现场实现流水线图像采集。
2)本发明采用带式传输机和拦截装置配合实现棒状金属的原地匀速旋转，钨棒旋转稳定，不易发生抖动，确保成像真实清晰，方便后续的图像处理。
附图说明
图1是本发明所采用的采集装置的整体结构侧视图。
图2是本发明中棒状金属受力分析图。
图3是本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明一种棒状金属表面图像采集方法，提供有进料装置、传送装置、拦截装置、线阵相机和带轮编码器，传送装置倾斜设置，进料装置置于传送装置高位一端上方，拦截装置置于传输装置高位一端至低位一端之间，传送装置由低位一端向高位一端运行，带轮编码器设于传送装置下方，由传送装置带动转动，还包括一位于棒状金属的斜上方的照明模块，用于对棒状金属表面均匀打光，该方法具体实现如下：
S1、启动传送装置，进料装置自动向传送装置投放棒状金属，由于传送装置给予的棒状金属摩擦牵引力无法抵消棒状金属所受重力分力，投放的棒状金属朝着传送装置的低位一端滚动；
S2、拦截装置拦住朝着传送装置的低位一端滚动的棒状金属，使得棒状金属被拦截停靠在拦截装置边缘，做原地匀速旋转运动；
S3、带轮编码器由传送装置带动转动产生脉冲，脉冲信号作为线阵相机外部触发接口的输入，线阵相机接收到脉冲信号对棒状金属连续多行扫描，获取到棒材金属的完整表面图像。
以下为本发明具体实施实例。
1)本发明所使用的图像采集装置主要包括V型进料机，线阵相机、工业照明灯和灯光调节器，带轮编码器，带式传输机和拦截装置，计算机组成。基本结构如图1所示。
2)带式传输机前后两端的支脚高度不一，形成6°的倾角。
3)带式传输机正上方的上方V型进料机，向带式传输机支脚高端自动投放棒状金属。
4)带式传输机由电动机驱动，且配备调速组件进行调速。带式传输机的传输带颜色为黑色，方便图像的后续处理。
5)带式传输机的运行速度为0.07m/s，输送带上表面的运行方向是由支脚低端向支脚高端，提供给输送带上棒状金属摩擦牵引力。
6)由于倾角和传输带的滑动摩擦系数满足一定条件，重力分力大于摩擦牵引力，投放的棒状金属向支脚低端向下滚动。
7)带式传输机的输送带表面非光滑但平整，无凹凸不平，防止由于凹凸处引起棒状金属的抖动。
8)使用棒状金属拦截装置，拦截往支脚低端滚动的棒状金属，使其停靠在拦截装置边缘做原地匀速旋转，具体步骤如下：
8)拦截装置中间部位与输送带之间保留微小间隙，棒状金属无法通过，实现了对向下滚动棒状金属的拦截。
9)棒状金属停靠在拦截边缘，拦截边缘保持光滑，防止刮伤棒状金属表面或者造成抖动，保证棒状金属旋转稳定。
10)保持拦截边缘水平不倾斜，防止停靠在拦截边缘的棒状金属沿着边缘横向移动，脱离线阵相机采集视野。
11)被拦截在拦截边缘的棒状金属，由于拦截边缘给予支撑力完成拦截以及停靠，又受来自棒状金属底部与输送带摩擦产生的牵引力使其均匀旋转，从而实现棒状金属原地匀速旋转。棒状金属受力分析如图2所示。
12)工业线阵相机安装于待采集的棒状金属正上方，相机拍摄视野完全平行对准正在原地匀速旋转的棒状金属。
13)带轮编码器通过编码器支架固定在传输带附近，圆轮与编码器转轴同轴相连，输送带通过牵引摩擦带动圆轮旋转，编码器转轴随之旋转产生脉冲，脉冲信号作为线阵相机外部触发接口的输入，相机接收到脉冲信号对棒状金属连续多行扫描，获取到棒材金属的完整表面图像。
14)照明模块位于待采集棒状金属的斜上方，通过灯光调节器调节工业照明灯的亮度对棒状金属表面均匀打光，线阵相机采集高光区域的图像，得到真实清晰的金属表面图像。
15)棒状金属图像采集流程如图3所示。带式传输机配合所专门设计拦截装置实现棒状金属原地匀速旋转的同时，带动编码器转轴旋转，为线阵相机提供脉冲进行图像采集，获取棒材金属的完整表面图像。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，提供有进料装置、传送装置、拦截装置、线阵相机和带轮编码器，传送装置倾斜设置，进料装置置于传送装置高位一端上方，拦截装置置于传输装置高位一端至低位一端之间，传送装置由低位一端向高位一端运行，带轮编码器设于传送装置下方，由传送装置带动转动，该方法具体实现如下：
S1、启动传送装置，进料装置自动向传送装置投放棒状金属，由于传送装置给予的棒状金属摩擦牵引力无法抵消棒状金属所受重力分力，投放的棒状金属朝着传送装置的低位一端滚动；
S2、拦截装置拦住朝着传送装置的低位一端滚动的棒状金属，使得棒状金属被拦截停靠在拦截装置边缘，做原地匀速旋转运动；
S3、带轮编码器由传送装置带动转动产生脉冲，脉冲信号作为线阵相机外部触发接口的输入，线阵相机接收到脉冲信号对棒状金属连续多行扫描，获取到棒材金属的完整表面图像。
2.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，还包括一位于棒状金属的斜上方的照明模块，用于对棒状金属表面均匀打光。
3.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述进料装置为V型进料机。
4.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述传输装置为带式传输机。
5.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述传输装置倾斜设置倾角为5°～10°。
6.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述传输装置的输送带表面平整，防止由于输送带表面的凹凸处引起棒状金属的抖动。
7.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述线阵相机位于棒状金属被拦截装置截停处的正上方，以使得线阵相机拍摄视野完全平行对准正在原地匀速旋转的棒状金属。
8.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述拦截装置与传送装置之间存在棒状金属无法通过的间隙。
9.根据权利要求1所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述拦截装置与棒状金属接触的拦截边缘保持光滑，避免损伤金属表面和引起抖动，保证棒状金属旋转稳定。
10.根据权利要求9所述的一种棒状金属表面图像采集方法，其特征在于，所述拦截边缘保证水平不倾斜，防止停靠在拦截边缘的做旋转运动的棒状金属，由于倾斜，沿着拦截边缘横向移动，脱离线阵相机采集视野。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030138129A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-24 Lockheed Martin Corporation Adaptive, product control and stabilization sub-system for camera-based optical character recognition, and a method of operating the same
JP2008025990A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Nisshin Steel Co Ltd 鋼帯表面欠陥の検出方法及び検出装置
JP2012131613A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Daiwa Steel Corp 棒鋼の集積装置
JP2013116635A (ja) * 2012-12-12 2013-06-13 Kyocera Document Solutions Inc 画像形成装置
JP2015030567A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 シンフォニアテクノロジー株式会社 パーツフィーダ
US20150271399A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Colamark (Guangzhou) Labeling Equipment Ltd. Method and apparatus for counting and aggregating a pre-determined number of articles
CN104990509A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 华东交通大学 一种尺寸测量装置
CN106468668A (zh) * 2016-09-28 2017-03-01 北京凯视佳光电设备有限公司 工业相机圆柱检测方法
CN206114546U (zh) * 2016-09-19 2017-04-19 南京航空航天大学 一种印刷缺陷视觉检测***
CN106596573A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 广东飞新达智能设备股份有限公司 线阵相机驱动装置和方法
CN110980276A (zh) * 2019-12-30 2020-04-10 南京埃克里得视觉技术有限公司 一种三维视觉配合机器人实施铸件自动下料的方法
CN111069085A (zh) * 2019-12-17 2020-04-28 湖南科创信息技术股份有限公司 一种圆柱玻璃表面质量视觉检测***与方法
CN210527616U (zh) * 2019-01-11 2020-05-15 深圳市南北医药有限公司 用于中药材加工的传输装置
CN212133588U (zh) * 2020-05-09 2020-12-11 上海波创电气有限公司 一种基于线阵相机的圆柱形物体角度检测台
CN113569841A (zh) * 2021-09-23 2021-10-29 上海启迪睿视智能科技有限公司 一种用于线阵相机的数据采集与标注装置及其标注方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030138129A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-24 Lockheed Martin Corporation Adaptive, product control and stabilization sub-system for camera-based optical character recognition, and a method of operating the same
JP2008025990A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Nisshin Steel Co Ltd 鋼帯表面欠陥の検出方法及び検出装置
JP2012131613A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Daiwa Steel Corp 棒鋼の集積装置
JP2013116635A (ja) * 2012-12-12 2013-06-13 Kyocera Document Solutions Inc 画像形成装置
JP2015030567A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 シンフォニアテクノロジー株式会社 パーツフィーダ
US20150271399A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Colamark (Guangzhou) Labeling Equipment Ltd. Method and apparatus for counting and aggregating a pre-determined number of articles
CN104990509A (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 华东交通大学 一种尺寸测量装置
CN206114546U (zh) * 2016-09-19 2017-04-19 南京航空航天大学 一种印刷缺陷视觉检测***
CN106468668A (zh) * 2016-09-28 2017-03-01 北京凯视佳光电设备有限公司 工业相机圆柱检测方法
CN106596573A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 广东飞新达智能设备股份有限公司 线阵相机驱动装置和方法
CN210527616U (zh) * 2019-01-11 2020-05-15 深圳市南北医药有限公司 用于中药材加工的传输装置
CN111069085A (zh) * 2019-12-17 2020-04-28 湖南科创信息技术股份有限公司 一种圆柱玻璃表面质量视觉检测***与方法
CN110980276A (zh) * 2019-12-30 2020-04-10 南京埃克里得视觉技术有限公司 一种三维视觉配合机器人实施铸件自动下料的方法
CN212133588U (zh) * 2020-05-09 2020-12-11 上海波创电气有限公司 一种基于线阵相机的圆柱形物体角度检测台
CN113569841A (zh) * 2021-09-23 2021-10-29 上海启迪睿视智能科技有限公司 一种用于线阵相机的数据采集与标注装置及其标注方法

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