一种基于视觉的竹块在线检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及竹块检测设备领域，具体是一种基于视觉的竹块在线检测系统。
【背景技术】
[0002]竹块在加工过程中会产生两种主要缺陷:外形缺陷和斑纹缺陷，这两种缺陷会影响竹块制品的美观，必须在穿线前将其筛选出来;传统的竹块缺陷检测主要是利用人工进行检测，但是人工检测不仅成本高、效率低，准确性也难以长时间保证，而且不能很好的将缺陷数据进行统计分析，给前一道工序提供参考;近年来，各竹席生产企业已经能够在竹块的加工上实现自动化，但唯有其缺陷检测在国内依然主要采用人工挑拣，因此迫切需要一个自动的缺陷检测系统，来代替人工筛选。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种减少人工成本，检测效率尚，广品合格率尚的基于视觉的竹块在线检测系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]—种基于视觉的竹块在线检测系统，包括振盘喂料部分、竹块传动部分和检测分析部分，所述竹块传动部分包括步进电机、图像触发采集模块、第一传送带、第二传送带、传动轮及从动轮，所述第一传送带连接两个传动轮，第二传送带连接一个传动轮和三个从动轮，第一传送带和第二传送带均通过步进电机驱动实现传送;所述第一传送带和第二传送带具有实现竹片翻面的接触部分;所述第一传送带设置在振盘喂料部分的出料口处，竹片经出料口落入第一传送带上，第一传送带上间隔设置有多个图像触发采集模块，第二传送带上也设置有图像触发采集模块;所述图像触发采集模块与检测分析部分通讯连接，监测分析部分为PC机。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述图像触发采集模块包括激光触发装置、摄像头、环形光源和STM32处理器，所述STM32处理器控制步进电机的工作。
[0007]作为本实用新型再进一步的方案:所述第一传送带与第二传送带的传动方向相反。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述第二传送带设置为Hue值大的深绿色。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型通过将两组传送带传动设置，实现竹块的自动化传送，且能实现竹块自动翻面，利用图像触发采集模块采集待检测竹片图像信息，并通过定义的竹块缺陷检测算法，利用PC机和STM32处理器实现对竹块外观缺陷、白斑缺陷、棕斑缺陷的判定，剔除缺陷竹片，实现对竹片的自动在线检测，本实用新型能显著减少人工挑拣的成本，提高竹块检测效率，增加产品合格率，且投入小，便于操作使用，具有极大的市场前景。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型竹块传动部分的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型的工作原理示意图。
[0012]其中，1-传动轮;2-第一传送带;3-图像触发检测模块;4-第二传送带;5-从动轮；6-振盘喂料部分;7-PC机;8-步进电机;9-竹块传动部分；10-激光触发装置;11-摄像头；12-环形光源；13-STM32处理器。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0014]请参阅图1-2，一种基于视觉的竹块在线检测系统，包括振盘喂料部分6、竹块传动部分9和检测分析部分，所述竹块传动部分9包括步进电机8、图像触发采集模块3、第一传送带2、第二传送带4、传动轮I及从动轮5，所述图像触发采集模块3包括激光触发装置10、摄像头11、环形光源12和STM32处理器13，所述STM32处理器13控制步进电机8的工作;所述第一传送带2连接两个传动轮I，第二传送带4连接一个传动轮I和三个从动轮5，第一传送带2和第二传送带4均通过步进电机8驱动实现传送，第一传送带2和第二传送带4具有实现竹片翻面的接触部分，第一传送带2与第二传送带4的传动方向相反;所述第一传送带2设置在振盘喂料部分6的出料口处，竹片经出料口落入第一传送带2上，第一传送带2上间隔设置有多个图像触发采集模块3，第二传送带4上也设置有图像触发采集模块3;所述图像触发采集模块3与检测分析部分通讯连接，监测分析部分为PC机7。
[0015]本实用新型的工作原理是:待检测竹块通过振盘喂料部分6排队送上第二传送带4，在其通过环形光源12前的第一对激光触发装置10时，STM32处理器13会向摄像头11输送一个触发信号，并记录此触发信号的序号；
[0016]2)摄像头11获得触发信号后，抓取一帧竹块的彩色图像，并向PC机7传送获得的图像，PC机7获得图像信号后对获得的图像进行白平衡处理，以获得符合人眼视觉的图像，再根据竹块缺陷检测算法来判断待检测竹块图像是否存在缺陷；
[0017]2.1)当判断待检测竹块有缺陷时，PC机7向STM32处理器13反馈竹片图像的序号，STM32处理器13检测到反馈的序号，判断反馈的序号和由第二对激光触发装置10触发获得的图像信号的序号一致时，STM32处理器13向步进电机8发出转动指令，剔除具有缺陷的待检测竹块；
[0018]2.2)当判断待检测竹块没有缺陷时，待检测竹块经过翻面后继续重复步骤2的检测过错，筛选出合格的竹块。
[0019]所述竹块缺陷检测算法，包括以下步骤:
[0020]I)将由白平衡处理后的图像进行灰度化，通过实验阈值二值化后，判断其中是否存在竹块信息，没有竹块信息则不做任何处理，存在竹块信息则进入下一步骤；
[0021]2)对二值图像进行边缘检测，获得其质心和最小外接矩形，通过质心和矩形角度中心旋转到标准的水平位置，定位竹块ROI区域并裁剪出来，用于下一步骤的检测；
[0022]3)竹块轮廓缺陷检测:对竹块的外轮廓长度和竹块ROI区域的面积进行统计分析，分别得出合格竹块上下限阈值，再将竹块外轮廓进行水平投影，通过投影的高度判断竹块轮廓的完整性，进一步判断竹块是否具有轮廓缺陷，存在轮廓缺陷时向STM32发送当前竹块图像序号，无竹块轮廓缺陷时进入下一步骤；
[0023]4)竹块表面缺陷检测:主要包括以下步骤:
[0024]4.1)传送带采用深绿色传送带，深绿色Hue值大，将竹块彩色图像转换到HSV空间，求出前景目标区域ROI=Hue-Value，其效果比OTSU阈值更具有鲁棒性；
[0025]4.2)正反面检测:对Hue空间求灰度均值，所得的值大于实验值Thl则判断竹块为反面，小于Thl则判断竹块为正面，其中Thl的值为50;
[0026]4.3)白斑缺陷检测:对于正面竹块首先进行白斑检测，然后分别将色调通道和饱和度通道进行直方图均衡化，再求出初步的种子图像d i f f=a ^Hue-Satura t1n，其中，α系数去0.8，种子图像凸显白斑区域，选取diff2中灰度值最大的10个梯度为种子点，进行区域生长，所得区域为疑似白斑区域，当疑似白斑区域面积大于阈值0.5%，灰度均值大于155时判定竹块具有白斑缺陷;对于反面竹块检测无白斑缺陷，直接进入下一步骤；
[0027]4.4)棕斑缺陷检测:由于排除了白斑的干扰，棕斑的Hue小于正常的竹块，对于正面竹块求出其Hue空间的灰度均值，小于Th2时判定为疑似棕斑，Th2的值为45;对于反面竹块，求出其灰度值的方差，方差大于20时判定其分布不均，具有疑似棕斑，对有疑似棕斑的竹块选取其灰度值最小的10个梯度为种子点，进行区域生长，所得区域为疑似棕斑区域，当疑似棕斑区域面积大于阈值0.5%，灰度均值小于60判定竹块具有棕斑缺陷。
[0028]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种基于视觉的竹块在线检测系统，其特征在于:包括振盘喂料部分(6)、竹块传动部分(9)和检测分析部分，所述竹块传动部分(9)包括步进电机(8)、图像触发采集模块(3)、第一传送带(2)、第二传送带(4)、传动轮(I)及从动轮(5);所述第一传送带(2)连接两个传动轮(1)，第二传送带(4)连接一个传动轮(I)和三个从动轮(5)，第一传送带(2)和第二传送带(4)均通过步进电机(8)驱动实现传送，第一传送带(2)和第二传送带(4)具有实现竹片翻面的接触部分;所述第一传送带(2)设置在振盘喂料部分(6)的出料口处，竹片经出料口落入第一传送带(2)上，第一传送带(2)上间隔设置有多个图像触发采集模块(3)，第二传送带(4)上也设置有图像触发采集模块(3);所述图像触发采集模块(3)与检测分析部分通讯连接，监测分析部分为PC机(7)。2.根据权利要求1所述的基于视觉的竹块在线检测系统，其特征在于，所述图像触发采集模块(3)包括激光触发装置(10)、摄像头(11)、环形光源(12)和STM32处理器(13)，所述STM32处理器(13)控制步进电机(8)的工作。3.根据权利要求1所述的基于视觉的竹块在线检测系统，其特征在于，所述第一传送带(2)与第二传送带(4)的传动方向相反。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于视觉的竹块在线检测系统，包括振盘喂料部分、竹块传动部分和检测分析部分，所述竹块传动部分包括步进电机、图像触发采集模块、第一传送带、第二传送带、传动轮及从动轮，第一传送带连接两个传动轮，第二传送带连接一个传动轮和三个从动轮；所述第一传送带和第二传送带具有实现竹片翻面的接触部分，第一传送带设置在振盘喂料部分的出料口处，竹片经出料口落入第一传送带上，第一传送带及第二传送带上设置有图像触发采集模块，图像触发采集模块与检测分析部分通讯连接；本实用新型能显著减少人工挑拣成本，提高竹块检测效率，增加产品合格率，投入小，便于操作，具有极大的市场前景。
【IPC分类】G01N21/898
【公开号】CN205384231
【申请号】CN201620033333
【发明人】宋树祥, 姜剑萍
【申请人】上海孚兴电子科技有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2016年1月14日