CN201094003Y - 基于机器视觉的瓷砖检测专用装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种基于机器视觉的瓷砖检测专用装置。包括有输送装置(9)、嵌入式机器视觉处理单元(6)、增量式旋转编码器(1)及其图像采集***，其中图像采集***包括有光源(3)、全反射光接收的摄像机(4)、漫反射光接收的摄像机(5)、第一反射棱镜(8)、第二反射棱镜(7)，光源(3)安装在输送装置(9)上，全反射光接收的摄像机(4)安装在全反射光通过第一反射棱镜(8)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，漫反射光接收的摄像机(5)安装在漫反射光通过第二反射棱镜(7)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，全反射光接收的摄像机(4)及漫反射光接收的摄像机(5)输出的模拟信号通过同轴电缆与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连，增量式旋转编码器(1)安装在输送装置(9)上，增量式旋转编码器(1)输出的用于触发摄像机采集图像的脉冲信号通过导线与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连。本实用新型通过机器视觉的方式检测瓷砖的尺寸与表面缺陷，且检测过程为非接触、无损检测，排除了人工检测时的主观因素，提高了瓷砖检测的准确度、效率，从而改善了目前瓷砖检测的自动化水平。

Description

基于机器视觉的瓷砖检测专用装置
技术领域：
本实用新型是一种基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，涉及一种利用机器视觉技术来检测瓷砖的尺寸与表面缺陷的专用装置。属于基于机器视觉的瓷砖检测专用装置的改造技术。
背景技术：
目前，在我国陶瓷生产行业中，瓷砖生产的自动化程度是比较高的。这包括从压机压出毛坯，然后施釉，接着在窑炉中烧结，最后进行磨边和抛光，瓷砖的整个生产过程均采用自动化控制或监控。
但在瓷砖的检测过程中，自动化程度很低，基本上是靠人工进行检测。瓷砖尺寸的检测是人工通过测量工具来进行测量，而对于瓷砖的表面缺陷检查，完全是靠人的肉眼进行识别与判断。因此具有很大的主观性，容易造成错误判断，并且效率也相当低下。所以，在陶瓷行业中，迫切需要一种自动化设备来检测瓷砖的尺寸与表面缺陷。
发明内容：
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种检测过程为非接触、无损检测的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置。本实用新型排除了人工检测时的主观因素，提高了瓷砖检测的准确度、效率，从而改善了目前瓷砖检测的自动化水平。
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有输送装置(9)、嵌入式机器视觉处理单元(6)、增量式旋转编码器(1)及其图像采集***，其中图像采集***包括有光源(3)、全反射光接收的摄像机(4)、漫反射光接收的摄像机(5)、第一反射棱镜(8)、第二反射棱镜(7)，光源(3)安装在能照射到置于输送装置(9)上的瓷砖(2)的位置上，第一反射棱镜(8)、第二反射棱镜(7)安装在输送装置(9)上方，全反射光接收的摄像机(4)安装在全反射光通过第一反射棱镜(8)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，漫反射光接收的摄像机(5)安装在漫反射光通过第二反射棱镜(7)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，全反射光接收的摄像机(4)及漫反射光接收的摄像机(5)输出的模拟信号通过同轴电缆与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连，增量式旋转编码器(1)安装在输送装置(9)上，增量式旋转编码器(1)输出的用于触发摄像机采集图像的脉冲信号通过导线与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连。
本实用新型的有益效果是：通过机器视觉的方式，检测瓷砖的尺寸与表面缺陷，且检测过程为非接触、无损检测。因此，排除了人工检测时的主观因素，提高了瓷砖检测的准确度、效率，从而改善了目前瓷砖检测的自动化水平。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型基于机器视觉的瓷砖检测原理框图。
在图中，1为增量式旋转编码器，2为瓷砖，3为光源，4为全反射光接收的摄像机，5为漫反射光接收的摄像机，6为嵌入式机器视觉处理单元，7为第二反射棱镜，8为第一反射棱镜，9为输送装置。
具体实施方式：
实施例：
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有输送装置9、嵌入式机器视觉处理单元6、增量式旋转编码器1及其图像采集***，其中图像采集***包括有光源3、全反射光接收的摄像机4、漫反射光接收的摄像机5、第一反射棱镜8、第二反射棱镜7，光源3安装在能照射到置于输送装置9上的瓷砖2的位置上，第一反射棱镜8、第二反射棱镜7安装在输送装置9上方，全反射光接收的摄像机4安装在全反射光通过第一反射棱镜8反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，漫反射光接收的摄像机5安装在漫反射光通过第二反射棱镜7反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，即光源3发出的光照射在瓷砖2上，并要确保全反射光通过反射棱镜8反射后，进入线阵CCD摄像机4中，同时要确保漫反射光通过反射棱镜7反射后，进入线阵CCD摄像机5中，且全反射光接收的摄像机4及漫反射光接收的摄像机5输出的模拟信号通过同轴电缆与嵌入式机器视觉处理单元6相连，增量式旋转编码器1安装在输送装置9上，增量式旋转编码器1输出的用于触发摄像机采集图像的脉冲信号通过导线与嵌入式机器视觉处理单元6相连。
本实施例中，上述全反射光接收的摄像机4、漫反射光接收的摄像机5均为线阵CCD摄像机。上述光源3为LED光源，LED光源呈线性排列，线性宽度大于瓷砖的尺寸。上述输送装置9为包括有两个皮带轮和环绕在皮带轮的皮带所组成的皮带输送装置。
此外，上述嵌入式机器视觉处理单元6包括图像处理与分析的软件和硬件***，硬件***包括数字信号处理器、模数转换器件、存储器、显示接口器件、输入输出接口器件，软件***包括嵌入式操作***、高效率的图像处理和分析算法、图像输出或显示。
本实用新型在进行瓷砖检测工作时，输送装置9一直处于运转状态，瓷砖2由输送装置9进行输送。并且，输送装置的皮带与瓷砖2的颜色有非常明显的差别。在输送装置9的运动过程中，增量式旋转编码器1输出脉冲信号，该信号输出到嵌入式机器视觉处理单元6，从而产生线阵CCD摄像机4与线阵CCD摄像机5拍摄图像的触发信号，因此这两个摄像机就分别拍摄一帧图像，并进行存储。经过一定的运行时间，瓷砖的整个图像就拍摄完成。在图像拍摄完成后，嵌入式机器视觉处理单元6中的图像处理与分析软件就自动生成两幅瓷砖图像，一幅是根据线阵CCD摄像机4生成的瓷砖图像，另一幅是根据线阵CCD摄像机5生成的瓷砖图像。同时，软件对这两幅图像进行边缘提取，并根据预先存储在***中的模板图像，进行图像分析与处理。最后，根据图像的处理结果输出瓷砖的尺寸及判断瓷砖表面的缺陷，本实用新型基于机器视觉的瓷砖检测原理框图如图2所示。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于包括有输送装置(9)、嵌入式机器视觉处理单元(6)、增量式旋转编码器(1)及其图像采集***，其中图像采集***包括有光源(3)、全反射光接收的摄像机(4)、漫反射光接收的摄像机(5)、第一反射棱镜(8)、第二反射棱镜(7)，光源(3)安装在能照射到置于输送装置(9)上的瓷砖(2)的位置上，第一反射棱镜(8)、第二反射棱镜(7)安装在输送装置(9)上方，全反射光接收的摄像机(4)安装在全反射光通过第一反射棱镜(8)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，漫反射光接收的摄像机(5)安装在漫反射光通过第二反射棱镜(7)反射后能拍摄到瓷砖图像的位置上，全反射光接收的摄像机(4)及漫反射光接收的摄像机(5)输出的模拟信号通过同轴电缆与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连，增量式旋转编码器(1)安装在输送装置(9)上，增量式旋转编码器(1)输出的用于触发摄像机采集图像的脉冲信号通过导线与嵌入式机器视觉处理单元(6)相连。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于上述全反射光接收的摄像机(4)、漫反射光接收的摄像机(5)均为线阵CCD摄像机。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于上述光源(3)为LED光源。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于上述光源(3)的LED呈线性排列，线性宽度大于瓷砖的尺寸。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于上述输送装置(9)为包括有两个皮带轮和环绕在皮带轮的皮带所组成的皮带输送装置。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于机器视觉的瓷砖检测专用装置，其特征在于上述嵌入式机器视觉处理单元(6)包括数字信号处理器、模数转换器件、存储器、显示接口器件、输入输出接口器件。
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