一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法及系统与流程

本发明涉及工业测量技术领域，具体涉及一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法及系统。

背景技术：

目前，在生产陶瓷基材这种对产品几何尺寸要求比较高的场合，对其进行检测分类时大多采用人工手动测量其相关几何特征，再进行分类。这种检测方式不但消耗大量的人力，提高了生产成本，使得劳动生产效率低下，而且手动测量操作、人工读数存在很大的误差可能，严重影响检测结果的准确率和产品分类的可靠性。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法，所述方法应用于视觉检测分类系统，所述系统包括：控制单元、视觉检测单元、分类单元，所述控制单元分别与所述视觉检测单元和分类单元连接，所述分类单元包括下位机、储料机构和分选机构，所述下位机分别与所述储料机构和分选机构连接，所述方法包括以下步骤：

下位机响应控制单元下发的第一控制指令控制储料机构的运行，以将所述储料机构承载的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域；

控制单元接收到下位机上报的第一反馈信息时，向视觉检测单元发送第二控制指令；所述第一反馈信息包含放置于所述储料机构的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域的确认信息；

视觉检测单元响应控制单元发送的第二控制指令，对所述待测陶瓷基片进行图像检测，基于检测到的图像生成第二反馈信息，并将所述第二反馈信息反馈给控制单元；所述第二反馈信息包含所述待测陶瓷基片的分类结果信息；

控制单元接收到视觉检测单元上报的第二反馈信息时，向下位机发送第二控制指令；

下位机根据所述第二控制指令包含的分类结果信息控制分选机构将待测陶瓷基片进行分类放置。

进一步，所述储料机构包括滑轨、设置于所述滑轨两端的挡板、沿所述滑轨左右运行的储料盒、设置于所述储料盒两侧外壁且朝向挡板方向的距离传感器、以及驱动所述储料盒运行的伺服电机，所述下位机分别与所述伺服电机和所述距离传感器连接，所述下位机响应控制单元下发的第一控制指令控制储料机构的运行，以将所述储料机构承载的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域包括：

当下位机接收到控制单元下发的第一控制指令时，获取所述距离传感器探测到的第一距离值，所述第一距离值包括所述储料盒两侧分别距离同侧挡板的两个距离值；

下位机根据所述第一距离值和第二距离值确定储料盒当前所处的位置区间，所述第二距离值为所述滑轨两端挡板的距离；

下位机根据储料盒当前所处的位置区间和指定图像采集区域的偏差确定第三控制指令，所述第三控制指令包括储料盒的运行方向和运行里程；

伺服电机根据所述第三控制指令控制所述储料盒的运行，以将放置于所述储料盒的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域。

进一步，所述储料机构还包括设置于所述滑轨下方的led光源，所述下位机还与所述led光源连接，所述方法还包括：当下位机接收到控制单元下发的第一控制指令时，控制所述led光源通电。

进一步，所述视觉检测单元包括图像采集控制器和工业相机，所述图像采集控制器分别和所述工业相机、所述控制单元连接，所述视觉检测单元响应控制单元发送的第二控制指令，对所述待测陶瓷基片进行图像检测，基于检测到的图像生成第二反馈信息，并将所述第二反馈信息反馈给控制单元包括：

图像采集控制器响应控制单元发送的第二控制指令，触发工业相机对所述待测陶瓷基片进行图像拍摄；

图像采集控制器根据工业相机拍摄的图像和预先检测的尺寸系数确定待测陶瓷基片的理论尺寸；

图像采集控制器根据待测陶瓷基片的理论尺寸和预先设置的尺寸分类标准确定待测陶瓷基片的分类结果信息，将包含所述分类结果信息的第二反馈信息反馈给控制单元。

进一步，所述预先检测的尺寸系数通过以下方式确定：

控制工业相机对标准陶瓷基片进行图像拍摄，以获取n张标准陶瓷基片的原始图像，所述标准陶瓷基片放置于所述储料盒中，所述储料盒位于指定图像采集区域，n≥100；

对n张所述标准陶瓷基片的原始图像进行处理，以获取n张灰度图像；

提取n张所述灰度图像的边缘像素尺寸，得到n个边缘像素尺寸，将n个边缘像素尺寸的数学期望值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸；

将所述标准陶瓷基片的实际边长尺寸和像素尺寸的比值作为预先检测的尺寸系数。

一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类系统，所述系统包括：控制单元、视觉检测单元、分类单元，所述控制单元分别与所述视觉检测单元和分类单元连接，所述分类单元包括下位机、储料机构和分选机构，所述下位机分别与所述储料机构和分选机构连接；

所述下位机，用于响应控制单元下发的第一控制指令控制储料机构的运行，以将所述储料机构承载的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域；

所述控制单元，用于接收到下位机上报的第一反馈信息时，向视觉检测单元发送第二控制指令；所述第一反馈信息包含放置于所述储料机构的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域的确认信息；

所述视觉检测单元，用于响应控制单元发送的第二控制指令，对所述待测陶瓷基片进行图像检测，基于检测到的图像生成第二反馈信息，并将所述第二反馈信息反馈给控制单元；所述第二反馈信息包含所述待测陶瓷基片的分类结果信息；

所述控制单元，用于接收到视觉检测单元上报的第二反馈信息时，向下位机发送第二控制指令；

所述下位机，还用于根据所述第二控制指令包含的分类结果信息控制分选机构将待测陶瓷基片进行分类放置。

进一步，所述储料机构包括滑轨、设置于所述滑轨两端的挡板、沿所述滑轨左右运行的储料盒、设置于所述储料盒两侧外壁且朝向挡板方向的距离传感器、以及驱动所述储料盒运行的伺服电机，所述下位机分别与所述伺服电机和所述距离传感器连接，所述下位机具体用于：

当接收到控制单元下发的第一控制指令时，获取所述距离传感器探测到的第一距离值，所述第一距离值包括所述储料盒两侧分别距离同侧挡板的两个距离值；

根据所述第一距离值和第二距离值确定储料盒当前所处的位置区间，所述第二距离值为所述滑轨两端挡板的距离；

根据储料盒当前所处的位置区间和指定图像采集区域的偏差确定第三控制指令，使得伺服电机根据所述第三控制指令控制所述储料盒的运行，以将放置于所述储料盒的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域，所述第三控制指令包括储料盒的运行方向和运行里程。

进一步，所述储料机构还包括设置于所述滑轨下方的led光源，所述下位机还与所述led光源连接，所述下位机还用于：当接收到控制单元下发的第一控制指令时，控制所述led光源通电。

进一步，所述视觉检测单元包括图像采集控制器和工业相机，所述图像采集控制器分别和所述工业相机、所述控制单元连接，所述图像采集控制器用于：

响应控制单元发送的第二控制指令，触发工业相机对所述待测陶瓷基片进行图像拍摄；

根据工业相机拍摄的图像和预先检测的尺寸系数确定待测陶瓷基片的理论尺寸；

根据待测陶瓷基片的理论尺寸和预先设置的尺寸分类标准确定待测陶瓷基片的分类结果信息，将包含所述分类结果信息的第二反馈信息反馈给控制单元。

进一步，所述图像采集控制器还用于：

控制工业相机对标准陶瓷基片进行图像拍摄，以获取n张标准陶瓷基片的原始图像，所述标准陶瓷基片放置于所述储料盒中，所述储料盒位于指定图像采集区域，n≥100；

对n张所述标准陶瓷基片的原始图像进行处理，以获取n张灰度图像；

提取n张所述灰度图像的边缘像素尺寸，得到n个边缘像素尺寸，将n个边缘像素尺寸的数学期望值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸；

将所述标准陶瓷基片的实际边长尺寸和像素尺寸的比值作为预先检测的尺寸系数。

本发明的有益效果是：本发明申请一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法及系统，本发明采用自动化的检测手段，可以节省人工，降低生产成本；同时，基于视觉检测标准的可重复性和稳定性，可以提高对陶瓷电阻基片尺寸检测结果的准确率和产品分类的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类系统的结构框图；

图3是本发明实施例中储一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类系统的连接关系图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参考图1、图2和图3，本申请实施例提供一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类方法，应用于检测分类系统，所述系统包括：控制单元100、视觉检测单元200、分类单元300，所述控制单元100分别与所述视觉检测单元200和分类单元300连接，所述分类单元300包括下位机310、储料机构320和分选机构330，所述下位机310分别与所述储料机构320和分选机构330连接，所述方法包括以下步骤：

步骤s100、下位机响应控制单元下发的第一控制指令控制储料机构的运行，以将所述储料机构承载的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域；

本实施例中，首先将待测陶瓷基片放置在储料机构320中，并启动下位机310，之后，控制单元100检测到用户设置的控制指令时，将包含所述用户设置的控制指令作为第一控制指令下发给下位机310，下位机310根据所述第一控制指令控制储料机构320将陶瓷基片送至图像采集区域，可以理解，所述图像采集区域通过预先设置，所述第一控制指令包含所述图像采集区域的位置信息；

步骤s200、控制单元接收到下位机上报的第一反馈信息时，向视觉检测单元发送第二控制指令；

其中，所述第一反馈信息包含放置于所述储料机构320的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域的确认信息；

本实施例中，下位机310完成对储料机构320的控制运行时，确认放置于所述储料机构320的待测陶瓷基片已被运送至指定图像采集区域，之后，通过串口向控制单元100上报第一反馈信息，当控制单元100检测到该第一反馈信息后，触发视觉检测单元200的运行，启动执行对陶瓷基片尺寸的视觉检测。

步骤s300、视觉检测单元响应控制单元发送的第二控制指令，对所述待测陶瓷基片进行图像检测，基于检测到的图像生成第二反馈信息，并将所述第二反馈信息反馈给控制单元；

其中，所述第二反馈信息包含所述待测陶瓷基片的分类结果信息；

步骤s400、控制单元接收到视觉检测单元上报的第二反馈信息时，向下位机发送第二控制指令；

步骤s500、下位机根据所述第二控制指令包含的分类结果信息控制分选机构将待测陶瓷基片进行分类放置。

例如将待测陶瓷基片放置在对应的分类盒中。

本实施例中，各个单元之间相互配合，协调一致来保证整个视觉检测分类过程的顺利而高效的完成。

请再次参考图2和图3，作为上述实施例的改进，所述储料机构320包括滑轨321、设置于所述滑轨321两端的挡板322、沿所述滑轨321左右运行的储料盒323、设置于所述储料盒323两侧外壁且朝向挡板322方向的距离传感器324、以及驱动所述储料盒323运行的伺服电机325，所述下位机310分别与所述伺服电机325和所述距离传感器324连接，所述步骤s100包括：

当下位机接收到控制单元下发的第一控制指令时，获取所述距离传感器探测到的第一距离值，所述第一距离值包括所述储料盒两侧分别距离同侧挡板322的两个距离值；

下位机根据所述第一距离值和第二距离值确定储料盒当前所处的位置区间，所述第二距离值为所述滑轨两端挡板的距离；其中，所述第二距离值为所述下位机预先获取；

下位机根据储料盒当前所处的位置区间和指定图像采集区域的偏差确定第三控制指令，所述第三控制指令包括储料盒的运行方向和运行里程；

伺服电机根据所述第三控制指令控制所述储料盒的运行，以将放置于所述储料盒的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域。

作为上述实施例的改进，所述储料机构320还包括设置于所述滑轨321下方的led光源326，所述下位机310还与所述led光源326连接，所述步骤s110还包括：当下位机接收到控制单元下发的第一控制指令时，控制所述led光源通电。

本发明实施例通过在所述滑轨321下方设置led光源326，可提供良好的照明，从而消除影响采集待测陶瓷基片图像的因素，如待测陶瓷基片的阴影，表面镜面反射等，以保证后续视觉检测的准确性。

作为上述实施例的改进，所述视觉检测单元200包括图像采集控制器210和工业相机220，所述图像采集控制器210分别和所述工业相机220、所述控制单元100连接，所述步骤s300包括：

图像采集控制器响应控制单元发送的第二控制指令，触发工业相机对所述待测陶瓷基片进行图像拍摄；

图像采集控制器根据工业相机拍摄的图像和预先检测的尺寸系数确定待测陶瓷基片的理论尺寸；

图像采集控制器根据待测陶瓷基片的理论尺寸和预先设置的尺寸分类标准确定待测陶瓷基片的分类结果信息，将包含所述分类结果信息的第二反馈信息反馈给控制单元。

作为上述实施例的改进，所述预先检测的尺寸系数通过以下方式确定：

通过工业相机对标准陶瓷基片进行图像拍摄，以获取n张标准陶瓷基片的原始图像，所述标准陶瓷基片放置于所述储料盒中，所述储料盒位于指定图像采集区域，n≥100；

对n张所述标准陶瓷基片的原始图像进行处理，以获取n张灰度图像；

提取n张所述灰度图像的边缘像素尺寸，得到n个边缘像素尺寸，将n个边缘像素尺寸的数学期望值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸；

将所述标准陶瓷基片的实际边长尺寸和像素尺寸的比值作为预先检测的尺寸系数。

本实施例中，可通过对原始图像进行图像增强和降噪处理生成灰度图像；通过边缘检测和亚像素边缘定位提取灰度图像的边缘像素尺寸。

采用数学期望值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸，保证像素尺寸的准确性，相比常规的将平均值、中位值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸，可以减少异常数据的干扰。

请再次参考图2和图3，本发明实施例还提供一种陶瓷电阻基片尺寸的视觉检测分类系统，所述系统包括：控制单元100、视觉检测单元200、分类单元300，所述控制单元100分别与所述视觉检测单元200和分类单元300连接，所述分类单元300包括下位机310、储料机构320和分选机构330，所述下位机310分别与所述储料机构320和分选机构330连接；

所述下位机310，用于响应控制单元100下发的第一控制指令控制储料机构320的运行，以将所述储料机构320承载的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域；

所述控制单元100，用于接收到下位机310上报的第一反馈信息时，向视觉检测单元200发送第二控制指令；所述第一反馈信息包含放置于所述储料机构320的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域的确认信息；

所述视觉检测单元200，用于响应控制单元100发送的第二控制指令，对所述待测陶瓷基片进行图像检测，基于检测到的图像生成第二反馈信息，并将所述第二反馈信息反馈给控制单元100；所述第二反馈信息包含所述待测陶瓷基片的分类结果信息；

所述控制单元100，用于接收到视觉检测单元200上报的第二反馈信息时，向下位机310发送第二控制指令；

所述下位机310，还用于根据所述第二控制指令包含的分类结果信息控制分选机构330将待测陶瓷基片进行分类放置。

作为上述实施例的改进，所述储料机构320包括滑轨321、设置于所述滑轨321两端的挡板322、沿所述滑轨321左右运行的储料盒323、设置于所述储料盒323两侧外壁且朝向挡板322方向的距离传感器324、以及驱动所述储料盒323运行的伺服电机325，所述下位机310分别与所述伺服电机325和所述距离传感器324连接，所述下位机310具体用于：

当接收到控制单元100下发的第一控制指令时，获取所述距离传感器324探测到的第一距离值，所述第一距离值包括所述储料盒323两侧分别距离同侧挡板322的两个距离值；

根据所述第一距离值和第二距离值确定储料盒323当前所处的位置区间，所述第二距离值为所述滑轨321两端挡板322的距离；

根据储料盒323当前所处的位置区间和指定图像采集区域的偏差确定第三控制指令，使得伺服电机325根据所述第三控制指令控制所述储料盒323的运行，以将放置于所述储料盒323的待测陶瓷基片运送至指定图像采集区域，所述第三控制指令包括储料盒323的运行方向和运行里程。

作为上述实施例的改进，所述储料机构320还包括设置于所述滑轨321下方的led光源326，所述下位机310还与所述led光源326连接，所述下位机310还用于：当接收到控制单元100下发的第一控制指令时，控制所述led光源326通电。

作为上述实施例的改进，所述视觉检测单元200包括图像采集控制器210和工业相机220，所述图像采集控制器210分别和所述工业相机220、所述控制单元100连接，所述图像采集控制器210用于：

响应控制单元100发送的第二控制指令，触发工业相机220对所述待测陶瓷基片进行图像拍摄；

根据工业相机220拍摄的图像和预先检测的尺寸系数确定待测陶瓷基片的理论尺寸；

根据待测陶瓷基片的理论尺寸和预先设置的尺寸分类标准确定待测陶瓷基片的分类结果信息，将包含所述分类结果信息的第二反馈信息反馈给控制单元100。

作为上述实施例的改进，所述图像采集控制器210还用于：

控制工业相机220对标准陶瓷基片进行图像拍摄，以获取n张标准陶瓷基片的原始图像，所述标准陶瓷基片放置于所述储料盒323中，所述储料盒323位于指定图像采集区域，n≥100；

对n张所述标准陶瓷基片的原始图像进行处理，以获取n张灰度图像；

提取n张所述灰度图像的边缘像素尺寸，得到n个边缘像素尺寸，将n个边缘像素尺寸的数学期望值作为所述标准陶瓷基片的像素尺寸；

将所述标准陶瓷基片的实际边长尺寸和像素尺寸的比值作为预先检测的尺寸系数。

作为上述实施例的改进，所述控制单元100还配置有用户界面；通过用户界面预览待测陶瓷基片的位置，当所述待测陶瓷基片偏离指定图像采集区域时，对所述储料机构320待测陶瓷基片进行位置校正。

将计算出的待测陶瓷基片的理论尺寸按照尺寸分类标准进行分类，将分类结果信息显示在用户交互界面，使用户可以实时观察每一类陶瓷基片的数量，并将分类结果信息通过计算机串口发送给下位机310，以控制分选机构330执行分类操作，并进入下一个检测循环。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。