CN209680591U - 一种基于智能视觉的电容字符检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能视觉检测领域。本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测装置包括相机1、镜头2、光源3、输送带4、处理器6、显示器7、上位机8、图像采集卡10、剔除装置模块9，所述的相机1与所述镜头2固定连接，所述光源3置于所述镜头2正下方，所述输送带4置于所述光源3下方，所述图像采集卡10安装在所述处理器6内部，所述上位机8在所述输送带4一端；所述剔除装置模块9安装入所述处理器6内部，所述图像采集卡10与所述剔除装置模块9相连接。通过相机拍摄高清图像传送到处理器6，使剔除装置模块来获取电容表面字符是否字符库中的字符相匹配，克服了人工出现视觉疲劳，出现判断错误等因素。

Description

一种基于智能视觉的电容字符检测装置

技术领域

本实用新型属于智能视觉检测领域，特别是关于检测电容字符刻录后是否合格的装置。

背景技术

随着工业4.0及中国制造2025的逐步推进，工业生产自动化进一步提高，逐步向智能化方向迈步。市场对电容等基本元器件的需求越来越多，而且质量要求越来越高，其中对电容表面字符的打印具有很高的要求。同时，电容字符很小很难辨认，从而迫使在字符检测上投入了大量的人力财力。由于在电容的生产及应用过程中，会导致电容字符磨损，从而影响对字符的辨认、以及质量评估。

工作易造成视觉疲劳，出现判断错误，影响产品的质量检测；此目前对进行字符检测主要还是人工检测，人工检测法方便、直观，准确度高，但受主观因素影响较大，工人工作强度大，长时间外字符很小需要借助其它观察工具才能完成检测；并且当包装线速度过快时，操作工基本无法完成检测。

发明内容

为了解决上述问题，通过相机拍摄高清图像传送到处理机，使处理机来获取电容表面字符是否字符库中的字符相匹配，克服了人工出现视觉疲劳，出现判断错误等因素，本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置包括相机1、镜头2、光源3、输送带4、处理器6、显示器7、上位机8、图像采集卡10、剔除装置模块9，所述的相机1与所述镜头2固定连接，所述光源3置于所述镜头2正下方，所述输送带4置于所述光源3 下方，所述图像采集卡10安装在所述处理器6内部，所述相机1通过数据线与图像采集卡10连接，用于把所述相机1所拍摄到的低分辨率的图片传输给所述处理器6，所述上位机8在所述输送带4一端；所述剔除装置模块 9安装入所述处理器6内部，所述图像采集卡10与所述剔除装置模块9相连接，把所述图像采集卡10所采集的高清图像传输给所述剔除装置模块9 进行检测处理，所述剔除装置模块9处理完图像后再把所得结果发送给所述处理器6，所述处理器6通过显示器7显示出来。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法，其特性在于：其检测步骤如下：

(1)确定电容完整进入视场：电容进入视场是由所述上位机8使电容逐个送入传送带中间部位；

(2)电容外形实时识别：所述图像采集卡10向所述处理器6发送低分倍率图像，所述处理器6根据电容外形轮廓识别，判断工件是否完整进入视野，通过所述相机1实时拍摄来确定进入视场的物件是否为所要检测的电容，并确定所要检测的电容个体是否完整进入视场；

(3)获取完整的高清电容图像：处理器(6)确定电容完整进入视场后触发拍摄高清图像，图像采集卡(10)通过所述相机(1)与所述光源(3) 获取高清电容图像，并把图像传送给所述剔除装置模块(9)；

(4)电容形状匹配：确定电容外形轮廓后，在轮廓上的固定位置处建立的一个基准点1，也就是坐标原点，然后再在轮廓上确定另一个基准点2，由两个基准点可确定电容摆放的方向，以基准点1为原点，以基准点1指向基准点2的方向来确定X轴或Y轴的方向。以此电容的位置和方向均可确定。

(5)位置补正，根据基础坐标系，确定电容字符的位置，修正识别位置；

(6)读取检测，所述剔除装置模块(9)根据图像来识别电容字符，并把识别读取的字符于临时字符库比对的结果；

(7)输出判断结果，在显示器上显示。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法的装置，其特征在于所述光源3为环形光源，使所述镜头2能从光源3的环形中拍摄到物品而不被遮挡。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法的装置，其特征在于，所述的相机为黑白面阵CCD相机。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法的装置，其特征在于，所述的光源为环形高亮LED光源。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法，其特性在于:所述上位机8逐个把电容送入传送带中间部位时对电容进入时的间隔有要求，间隔为：μ*相机的实际曝光时间*输送带速度，列式为： D_间隔＞μ×T_{相机曝光时间}×V_{输送带速度}，μ为***反应补偿系数，取值大于1。

所述的一种基于智能视觉的电容字符检测方法，其特性在于：所述临时字符库为根据电容字符中的字符建立专有的字符库。

采用上述技术方案：通过环形光源360度全方位照明，使相机拍摄时能最大程序的提高拍摄的清晰度，使所拍图像无阴影，通过剔除装置模块用来检测电容字符是否合格，避免工人工作强度大，长时间工作易造成视觉疲劳，出现判断错误，影响产品的质量检测；用临时字符库使处理器在比对字符时能更快的读取字符，此外字符很小需要借助其它观察工具才能完成检测；并且当包装线速度过快时，操作工基本无法完成检测。

附图说明

图1：本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置的外观示意图；

图2：本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置的算法流程图。

图3：本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置电容在输送带上摆放式样。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置方案做进一步的详述。

如图1所示，本实用新型一种基于智能视觉的电容字符检测方法及装置包括相机1、镜头2、光源3、输送带4、处理器6、显示器7、上位机8、图像采集卡10、剔除装置模块9，相机1与镜头2固定连接，光源3置于镜头2正下方，光源3为环形光源时效果最佳，使镜头2能从光源3的环形中拍摄到物品而不被遮挡且光线最好。输送带4置于光源3下方，图像采集卡10安装在处理器6内部，相机1通过数据线与图像采集卡10相连接，用于把相机1所拍摄到的低分辨率图像传输给所述处理器6，上位机8在所述输送带4一端；剔除装置模块9安装入处理器6内部，图像采集卡10与所述剔除装置模块9相连接，把图像采集卡10所采集的高清图像传输给所述剔除装置模块9进行检测处理，剔除装置模块9处理完图像后再把所得结果发送给处理器6，所述处理器6通过显示器7显示出来。

如图2、图3所示：用户事先根据所要检测电容5印刷的字符在处理器6中设计一个临时字符库，此临时字符库中的字符是在处理器6中原本就存在的字符库中筛选出来的。此电容5进入视场是由上位机8使电容5 逐个送入输送带4中间部位，对电容进入时的间隔有要求，间隔时间为：μ*相机的实际曝光时间*输送带速度，其中μ为***反应补偿系数，取值大于1，列式为：D_间隔＞μ×T_{相机曝光时间}×V_{输送带速度}。图像采集卡10实时摄取电容 5，并向处理器6发送低分倍率图像，处理器6根据电容5外形轮廓识别，判断工件是否完整进入视野，进入视场的物件是否为所要检测的电容，并确定所要检测的电容个体是否完整进入视场；在确定电容已完整进入视场后，触发相机1去触发镜头2拍摄高清图像，光源3为环形光源，提供360度光源，使拍摄出来的图像无阴影，高清，可清晰的读取到电容5上的字符信息。相机1所拍摄的高清图像通过图像采集卡10传回到剔除装置模块 9中，剔除装置模块9首先处理电容形状匹配，即确定电容外形轮廓后，在轮廓上的固定位置处建立的一个基准点1，也就是坐标原点，然后再在轮廓上确定另一个基准点2，由两个基准点可确定电容摆放的方向，以基准点1 为原点，以基准点1指向基准点2的方向来确定X轴或Y轴的方向。以此电容的位置和方向均可确定。根据基础坐标系，确定电容字符的位置，修正识别位置；剔除装置模块9根据识别字符的结果与临时字符库比对的结果，来确定字符是否合格，如何检测出来为合格，则继续检测下一个电容，若不合格，则把不合格信息传输到显示器7中，显示不合格，要求剔除。

如图3所示，B区中的电容5为摆放正确，能正常进入视场的电容。A 区所示为摆放不理想的电容，第一组为两个电容重叠在一起，直接视为剔除装置模块9直接视为不合格，第二组为两个电容间隔距离比较近，这时处理器6会触发是否允许多个电容同时进入视场，如果同意则同时处理多个电容5的字符检测，若不同意则直接视为不合格，归为需重新检测类。当电容5的字符无法拍摄到、拍摄不清楚或是只拍摄到一半都视为不合格产品，归划为需要重新检测类。

本案中的相机1可为黑白面阵CCD相机。光源3可为LED光源。

上面结合附图对本实用新型优选的具体方式或实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种基于智能视觉的电容字符检测装置，其特征在于：包括相机(1)、镜头(2)、光源(3)、输送带(4)、处理器(6)、显示器(7)、上位机(8)、图像采集卡(10)、剔除装置模块(9)，所述的相机(1)与所述镜头(2)固定连接，所述光源(3)置于所述镜头(2)正下方，所述输送带(4)置于所述光源(3)下方，所述图像采集卡(10)安装与所述处理器(6)内部，所述相机(1)通过数据线与图像采集卡(10)相连接，用于把所述相机(1)所拍摄到的图片传输给所述处理器(6)，所述上位机(8)在所述输送带(4)一端；所述剔除装置模块(9)安装入所述处理器(6)内部，所述图像采集卡(10)与所述剔除装置模块(9)相连接，把所述图像采集卡(10)所采集的图像传输给所述剔除装置模块(9)进行检测处理，所述剔除装置模块(9)处理完图像后再把所得结果发送给所述处理器(6)，所述处理器(6)通过显示器(7)显示出来。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能视觉的电容字符检测装置，其特征在于所述光源(3)为环形光源，使所述镜头(2)能从光源(3)的环形中拍摄到物品而不被遮挡。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能视觉的电容字符检测装置，其特征在于，所述的相机为黑白面阵CCD相机。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能视觉的电容字符检测装置，其特征在于，所述的光源为环形高亮LED光源。