基于面积比较算法的焊片缺失检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及灯头产品质量问题的自动检测方法，特别涉及灯头产品质量问题中的焊片缺损缺失问题，该基于面积比较算法的焊片缺损缺失检测方法可以应用于灯头产品全自动检测系统及其它产品质量外观问题的相关检测领域。
【背景技术】
[0002]电光源作为人类日常生活中必不可少的生活用品，其每年的使用及消耗数量是非常庞大的，而作为电光源产品的主要部件灯头的质量检测在电光源生产过程中又有着重要的地位。目前我国灯头产品的检验主要还是借助于人的视觉和主观判断能力，因而占用了大量的人工劳动力，而且由于受到个人的视力、情绪、疲劳、光线等因素的影响，工作效率低，分检差异大，检测效果有限，特别是随着灯头生产效率和生产自动化水平的提高，产量成倍增加，则需要投入更多的人力资源来进行产品的质量检测，这在很大程度上增加了生产企业的运营成本，成为企业提高生产效率兼顾效益的瓶颈。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于面积比较算法的焊片缺损缺失检测方法，提高灯头产品全自动检测系统对产品质量问题的检测效率及精度，降低产品检验的运营成本，提闻广品的生广效率。
[0004]本发明检测算法通过以下技术方案予以实现:
[0005]基于面积比较算法的焊片缺损缺失检测方法是灯头产品质量问题全自动检测系统中的重要环节，采用了基于图像特征提取的方法来实现对灯头产品的质量检测。针对灯头产品中存在的焊片缺失缺损缺陷，本检验系统设计了具有针对性的稳定、高效的灯头特征算法组合对灯头产品进行特征提取，通过面积比较的算法对灯头产品质量进行检测和缺陷的分类识别。
[0006]本发明的有益效果是:初步统计，在人工检测的条件下，对废品灯头中焊片缺失缺损的筛选率只能达到94%左右，检测速度为每人每分钟20-25个左右。由于人工筛选的速度和精度偏低，同时需要占用大量的人工劳动力，这极大地制约了企业的生产效率及经济效益。本发明就是研究如何在工业现场应用机器视觉技术来解决灯头产品质量问题中的焊片缺损缺失问题的在线检测和筛选问题，并应用到产品生产现场代替效率低下的人工筛选工作，预期废品灯头的筛选率将达到98%以上，检测速度为每分钟200个以上，与人工检测相比可以极大的提高产品的检测效率和精度；基于面积比较算法的焊片缺损缺失检测方法将在灯头全自动检测系统中发挥重要的作用，同时该检测系统的成功研制必将受到灯头制造业的极大欢迎。
【附图说明】
[0007]图1为灯头产品全自动检测系统组织结构设计原理图。
[0008]图2为待检产品图像采集后预处理前后比较。
[0009]图3待检合格产品及焊片缺损缺失产品比较。
[0010]图4基于面积比较的区域生长思想算法。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0012]如附图1所示，基于面积比较算法的焊片缺损缺失检测方法在灯头产品全自动检测系统中，主要是针对焊片缺损缺失情况的次品检测:灯头产品由振动送料器进行有序排列，通过带式送料工作台有序通过灯头产品待检处，当灯头产品运行到产品待检处时，安装在产品待检处附近的接近开关将产生一个脉冲信号，此信号通过开关量卡送入PC机，PC机收到信号后控制图像采集卡通过工业摄像机采集灯头产品图像到内存，然后图像识别处理软件对灯头图像进行分析处理，判别该灯头是否为合格产品，如灯头产品出现焊片缺损缺失的情况，则识别出其缺陷类型并通过开关量卡向相应的剔除机构发送剔除信号进行分类剔除，如此不停运行。
[0013]如图2所示，在进行产品检测过程中，在对灯头图像进行采集的过程中，为了减小背景的干扰、突出待检灯头、提高图像的识别率，将灯头待检处的背景设计成黑色，即灯头图像在黑色背景下采集，这样更便于后续灯头图像处理和灯头特征的提取，为了提高后续图像处理算法的执行效率，减小图片中无用区域的干扰，我们首先对采集到的初始图像进行了灯头定位和分割处理。图3所示为采集的灯头产品焊片完整及缺损缺失情况下在进行图像处理后的对照比较。
[0014]如图4所示，介绍了在焊片面积大小的计算中所设计的基于区域生长思想的计算算法。区域生长是指从某个像素出发，按照一定的准则，逐步加入临近的像素，当满足一定的条件时，区域生长停止。图4中所示主要有三个特征区域组成，一个是灯头的边缘区域，这是一个连通的白色环状区域，另外是两个焊片区域，它们分别是两个独立连通的白色区域。对于特征区域的搜索定位，本系统采用了简单的搜索算法，具体为，采用逐行扫描的方法，对预处理后的灯头图像进行扫描，当扫描到一行中有连续的20个像素均为白色)时，则认为搜索到了特征区域。以这20个像素点中的任意一点作为种子点对该特征区域进行面积和形心计算，接着以同样的方法搜索下个特征区域并进行面积和形心计算，只至完成对所有特征区域的特征提取。
【主权项】
1.基于面积比较算法的焊片缺失检测方法，其特征在于:主要针对灯头产品质量中的焊片缺损缺陷问题，通过机器视觉的灯头产品全自动检测系统，经摄像头提取待检产品的图像信息，传输至计算机，通过图像处理软件进行图像的分析识别及特征提取处理，根据面积比较的软件算法对待检灯头产品问题中的焊片缺损缺失问题进行检测，判别产品质量是否符合要求。
2.根据权利要求1所述的面积比较的软件算法，其特征在于:通过比较标准合格焊片的面积，如果灯头尾部焊片存在缺损，则它的焊片面积将出现异常，所以可以采用相应的软件算法计算出灯头尾部的两个焊片的面积大小，然后与标准值进行比较，如果面积大小差别超出设定阈值，则判定焊片有缺损；对焊片面积的计算，本算法设计了基于区域生长思想的计算算法。
【专利摘要】本发明公开了灯头产品检验中一种基于面积比较算法的焊片缺损缺失的检测方法，所述的焊片缺损缺失主要涉及卡口型双焊片和卡口型单焊片的灯头产品；对灯头焊片缺损缺陷的检测，本发明采用了基于面积比较的算法：在标准合格灯头图像中，焊片面积大小在一定的范围之内，如果灯头尾部焊片有缺损则它的焊片面积大小将出现异常，所以可以采用相应的面积特征检测算法计算出灯头尾部两个焊片的面积大小，然后和标准值进行比较，如果面积大小差别超出设定阈值，则判定焊片有缺损，实现对灯头产品焊片缺失的检测，完成待检产品的质量检验。基于面积比较算法的焊片缺失检测方法具有检测精度高、响应速度快、抗干扰能力强、可靠性和可维护性好、通用性强等优势。
【IPC分类】G01N21-89
【公开号】CN104568974
【申请号】CN201310502557
【发明人】吕建民, 谢明宏
【申请人】镇江胡氏光电科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日