具体的安装方式，其中固定架12包括I号固定块15、2号固定块16、相机托架17、光源托架18、光源长支架19和光源短支架20 ；1号固定块15安装在微调滑台11上，相机13与相机托架17和光源托架18连为一体可绕2号固定块16的转轴旋转一定角度，通过调节可以使相机成像面与工件表面的平行，角度调节确定后可通过锁紧螺栓锁紧；光源14可通过光源长支架19和光源短支架20调节其与工件表面的角度，以获得最佳的照明效果。
[0027]如附图3，翻转机构为一插入中粗调定位平台7右侧面凹槽内的活动翻板10，活动翻板10可绕其两端的转轴旋转，这就使右侧的成像系统拥有两种位置状态；如附图4和附图5所示，在条形工件自动化生产线上进行工件表面缺陷的在线检测时，只需将本发明置于一处无障碍的工件传输段，先大致调节三个粗调定位平台的位置，使左侧相机镜头与工件位于同一高度，然后将本发明中右侧的成像系统转开并推动基座至附图4所示的状态，接着将右侧的成像系统翻转至水平位置后利用锁紧螺栓9锁紧，其中定位挡块21保证了成像系统的水平，最后调节四个微调滑台11使四个成像系统到达如附图5所示的环绕工件的位置状态后，即可开始对工件四个表面缺陷全方位的视觉在线检测；翻转机构的设置使本发明易于与条形工件自动化生产线相结合，受生产系统的结构影响小，可移植性强，并可较好地保证相机阵列采集到的图像信息位于同一截面位置上。
[0028]另外，光源14用于照明，需根据工件材质、颜色并配合相机成像要求选择合适的，其可以是专用光源、线阵光源、面阵光源、LED光源等，可以是节能灯光源、卤素光源、单色光源、三基色光源、红外线光源、紫外线光源或X射线光源等。例如:工件I为橡胶密封条时，由于橡胶在绝大部分情况下是漫反射材料，同时为了减小所得图像的畸变，相机垂直正对密封条侧面，使光源低角度照亮密封条表面，以提高成像亮度，使图像边缘等细节信息清楚，并且光源选择稳定的红色LED阵列，布置在相机对称两端，低角度照射(照射方向与相机采集方向角度小)。
[0029]CCD相机选用线阵相机和合适的镜头，根据表面缺陷所需的检测分辨率确定其像素和分辨率，根据工件传输速度确定其行频，根据工件颜色或检测要求确定选用黑白或彩色相机；根据系统成像放大率和镜头最大光圈值计算得相机镜头距离工件表面的距离，并根据景深公式计算景深范围进而确定所需的微调定位精度，作为微调滑台11选型的参考；例如:工件I为橡胶密封条时，如果所需检定的最小缺陷为>0.1mm，则垂直于密封条传送方向检测分辨率要求至少0.1_，并选用黑白相机即可，相机其它参数还需根据具体工况确定。
[0030]本发明中，CCD相机13作为图像采集模块通过线路连接图像处理模块，所述图像处理模块包括图形滤波模块、图像增强模块、图像分割模块以及图像边缘检测模块。该图像处理模块是基于Windows编程平台开发的软件系统，可以实现对采集的图像进行分析、处理、滤波、增强、分割、边缘检测等操作。
[0031]如附图6和7所示，图像处理过程为:利用成像设备(C⑶图像传感器)获取工件的原始图像，经过图像采集卡转化成数字图像后传送到系统的图像处理模块；图像处理模块首先对原始图像进行预处理，即通过滤波消除噪声，将图像增强后再进行图像分割，最终利用边缘检测算法检测出图像相应的缺陷；在具体检测过程中，可以先采集合格工件表面图像作为标准模板，然后将此模板与实际检测过程中采集的工件表面图像做图像差分，通过特征识别判断不同的缺陷类型，并对缺陷进行分析评估和位置等信息的记录，如果缺陷较严重则立即发出警告，以便及时停机检修，排除生产设备的故障，避免材料和能源的浪费，并对一批次的产品做出质量评估，只有表面质量评估达标，才能成为合格产品。
[0032]本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:包括基座(2)，所述基座(2)顶端装有两根长支撑柱(4)和两根短支撑柱(5)，所述基座(2)底端装有用于调平的脚钉(3)，所述长支撑柱(4)上安装有可上下移动的上粗调定位平台(6)和下粗调定位平台(8)，所述上粗调定位平台(6)、下粗调定位平台(8)上分别安装有微调滑台(11)，所述长支撑柱(4)与短支撑柱(5)之间安装有可上下移动的中粗调定位平台(7)，所述中粗调定位平台(7)的高度低于上粗调定位平台(6)但高于下粗调定位平台(8)，所述中粗调定位平台(7)上位于长支撑柱(4) 一侧装有微调滑台(11)，所述中粗调定位平台(7)另一侧装有翻转机构，所述翻转机构上装有微调滑台(11)，所述微调滑台(11)上分别固定有成像系统，所述成像系统包括CCD相机(13)和光源(14)。
2.如权利要求1所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述翻转机构为一插入中粗调定位平台(7)侧面凹槽内的活动翻板(10)，所述活动翻板(10)绕其两端的转轴旋转。
3.如权利要求1或2所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述微调滑台(11)上安装有固定架(12)，所述CCD相机(13)和光源(14)通过固定架(12)安装在微调滑台(11)上。
4.如权利要求3所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述固定架(12)包括固定块一(15)、固定块二(16)、相机托架(17)、光源托架(18)、光源长支架(19)和光源短支架(20)，所述固定块一(15)安装在微调滑台(11)上，所述固定块二(16)上设有转轴二，所述相机托架(17)、光源托架(18)安装在固定块二(16)上并绕其转轴二旋转，所述相机托架(17)上安装有CCD相机(13)，所述光源托架(18)上通过光源长支架(19)、光源短支架(20)安装有光源(14)。
5.如权利要求4所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述CCD相机(13)作为图像采集模块通过线路连接图像处理模块，所述图像处理模块包括图形滤波模块、图像增强模块、图像分割模块以及图像边缘检测模块。
6.如权利要求5所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述CCD相机(13)采用黑白或彩色的线阵CCD相机。
7.如权利要求6所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述光源(14)为线阵光源、面阵光源或LED光源。
8.如权利要求6所述的一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，其特征在于:所述光源(14)为节能灯光源、卤素光源、单色光源、三基色光源、红外线光源、紫外线光源或X射线光源。
【专利摘要】本发明涉及一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，包括基座(2)、长支撑柱(4)和短支撑柱(5)，长支撑柱(4)上安装有上粗调定位平台(6)和下粗调定位平台(8)，上粗调定位平台(6)、下粗调定位平台(8)上分别装有微调滑台(11)，长支撑柱(4)与短支撑柱(5)间装有中粗调定位平台(7)，中粗调定位平台(7)上装有微调滑台(11)，中粗调定位平台(7)另一侧装有翻转机构，翻转机构上装有微调滑台(11)，微调滑台(11)上固定有CCD相机(13)和光源(14)；本发明可实现工件表面缺陷自动、全方位、高效、高精、在线和实时性的检测，易于与自动化生产线相结合，受生产线的结构影响小，可移植性强。
【IPC分类】G01N21-95
【公开号】CN104634791
【申请号】CN201510101437
【发明人】李汶柏, 张文明, 邹鸿翔
【申请人】张文明, 李汶柏, 邹鸿翔
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月9日