一种磁环表面缺陷检测装置及方法与流程

本发明涉及加工面缺陷检测技术领域，尤其涉及一种磁环表面检测技术。

背景技术：

影响磁环质量的因素主要包括尺寸、表面划痕等缺陷。传统的检测工作通常是由人工来完成，不仅工作量大，而且往往容易受到检测人员主观因素的影响，因而不能够保证检测的效率与精度。如果不能实现速度快、精度高、在线自动检测，则会降低磁环企业生产效率，甚至直接影响企业经济效益。

传统的磁环检测是人工操作，检测效果和效率主要依赖检验人员的经验，人为影响因素大、自动化程度低。此外，纯人工检测操作也存在工人劳动强度大、生产效率低的缺陷。以图像处理技术为基础的机器视觉技术是一种有效的解决手段。简单来说,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉检测是非接触无损检测，与传统的检测手段相比，该检测不会受人为因素的影响，它具有不可替代的优越性。

技术实现要素：

针对现有磁环表面检测技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种检测精度较高、可靠性好的磁环表面检测方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种磁环表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：用来输送待检测磁环的输送带，对应所述输送带设有检测位和废品剔除位，对应所述检测位设有传感器、光源和相机，对应所述废品剔除位设有机械手，所述输送带的驱动机构、所述传感器、所述光源、所述相机和所述机械手都与一工控机连接，所述工控机根据所述传感器反馈的信号控制所述输送带的启停，并根据所述相机反馈的信号控制所述机械手动作；所述工控机根据自带的机器视觉软件判断被检测的所述磁环为合格品或次品，如果为次品，就驱动下一工位的所述机械手做动作，剔除该次品；如果为合格品，所述磁环在输送带上自动翻料，然后，进入检测另一端面的检测区域，进行检测处理。

作为上述方案的进一步说明，所述传感器为两个，对称设置在所述输送带的两侧。

作为上述方案的进一步说明，所述相机为工业相机。

作为上述方案的进一步说明，所述相机通过滑块滑动安装在一导轨上，并通过丝杆与一伺服电机连接，所述相机在所述伺服电机的驱动下变换拍摄位置。

作为上述方案的进一步说明，所述传感器和所述相机通过1394卡与所述工控机连接。

作为上述方案的进一步说明，所述机械手为受控于所述工控机的气缸。

作为上述方案的进一步说明，在所述工控机上连接有数据库。

本发明还公开一种磁环表面缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)图像采集，光源投射到磁环上，得到磁环相应的人工纹理，并利用相机采集磁环图像信息；2)图像增强，噪声去除，利用小波分析法对采集到图像进行噪声的去除；3)根据具体采集到图像实际尺寸优化傅里叶变换速度；4)图像经过傅里叶变换后，滤波，然后再用傅里叶反变换；5)将rgb图像转换为gray图像；6)将图像进行频域处理和高斯滤波器做卷积；7)设定一个阀值处理分散系数，重构图像；8)根据重构的图像判断磁环表面缺陷，对边界干扰进行处理，在线检测识别磁环表面缺陷。

所述磁环表面缺陷检测方法还包括以下步骤：显示相应的检查结果同时把相应的检查结果保存在相应的数据库里面，用于统计生产的磁环产品优良率和产品的管理。

本发明的有益效果是：

一、采用光源发射器投射到磁环表面上，从而得到相应的图像人工纹理，有效增强被检测磁环的条理特征。同时，通过设置丝杆和伺服电机，在磁环表面缺陷检查过程中，完全可以代替人工操作，自动化程度高。ccd相机在采集磁环表面图像的过程中，根据待检测磁环的类型和规格不同，通过伺服电机带动丝杆传动，把ccd相机移动到相应位置，实现对不同类型和规格磁环的图像采集，使用方便，定位准确。

二、在对图像去除噪声的过程除了采用小波分析，还利用傅里叶变换、反变换对图像进行处理，并将图像进行频域处理和高斯滤波器做卷积，从而增强图像质量，有效减少误差，提高了检测的可靠性。

附图说明

图1所示为本发明提供的磁环表面缺陷检测装置结构示意图。

图2所示为本发明提供的磁环表面缺陷检测装置工作流程图。

图3所示为机器视觉软件对图像的处理流程图。

附图标记说明：

1：输送带，2：磁环，3：传感器，4：光源，5：ccd相机，6：机械手，7：工控机，8：数据库，9:1394卡。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种磁环表面缺陷检测装置，包括：用来输送待检测磁环2的输送带1，对应所述输送带1设有检测位和废品剔除位，对应所述检测位设有传感器3、光源4和ccd相机5，对应所述废品剔除位设有机械手6，所述输送带1的驱动机构、所述传感器3、所述光源4、所述ccd相机5和所述机械手6都与一工控机7连接，所述工控机7根据所述传感器3反馈的信号控制所述输送带1的启停，并根据所述ccd相机反馈的信号控制所述机械手6动作。

其中，所述传感器3为两个，对称设置在所述输送带1的两侧。所述ccd相机5通过滑块滑动安装在一导轨上，并通过丝杆与一伺服电机连接，所述ccd相机5在所述伺服电机的驱动下变换拍摄位置。所述传感器3和所述ccd相机5通过1394卡9与所述工控机7连接，所述机械手6优选为受控于所述工控机7的气缸。在所述工控机7上还连接有数据库8，用来存储相应的检查结果及相关缺陷信息，以便于统计生产的磁环产品优良率和便于产品的管理。

实际工作时，工控机7根据自带的机器视觉软件判断被检测的磁环为合格品或次品，如果为次品，就驱动下一工位的机械手6(气缸)做动作，剔除该次品；如果为合格品，在磁环在输送带上自动翻料，然后，进入检测另一端面的检测区域，进行检测处理。

本实施例中，所述机器视觉软件的判断流程为：

1)图像采集，光源投射到磁环上，得到磁环相应的人工纹理，并利用ccd相机采集磁环图像信息。

2)图像增强，噪声去除，利用小波分析法对采集到图像进行噪声的去除。

3)根据具体采集到图像实际尺寸优化傅里叶变换速度。

4)图像经过傅里叶变换后，滤波，然后再用傅里叶反变换。

5)将rgb图像转换为gray图像。

6)将图像进行频域处理和高斯滤波器做卷积。

7)设定一个阀值处理分散系数，重构图像。

8)根据重构的图像判断磁环表面缺陷，对边界干扰进行处理，在线检测识别磁环表面缺陷。

9)显示相应的检查结果同时把相关缺陷信息保存在相应的数据库里面，这样便于统计生产的磁环产品优良率和便于产品的管理。

与现有技术相比，本实施例提供的一种磁环表面缺陷检测装置具有以下有益效果：1)采用光源发射器投射到磁环表面上，从而得到相应的图像人工纹理，有效增强被检测磁环的条理特征。同时，通过设置丝杆和伺服电机，在磁环表面缺陷检查过程中，完全可以代替人工操作，自动化程度高。ccd相机在采集磁环表面图像的过程中，根据待检测磁环的类型和规格不同，通过伺服电机带动丝杆传动，把ccd相机移动到相应位置，实现对不同类型和规格磁环的图像采集，使用方便，定位准确。2)在对图像去除噪声的过程除了采用小波分析，还利用傅里叶变换、反变换对图像进行处理，并将图像进行频域处理和高斯滤波器做卷积，从而增强图像质量，有效减少误差，提高了检测的可靠性。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。