一种色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及色环电阻检测的技术领域，具体涉及一种色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法。
【背景技术】
[0002]色环电阻在涂漆过程中，由于油漆的浓度、涂漆工艺和烘烤温度等原因可能造成电阻表面色环的缺陷，如断环、缺环、并环等缺陷。电阻表面色环的缺陷在装配及质量检验过程中会影响阻值的准确识别，从而影响零部件的更换及产品的性能。阻值大小检测是电阻产品检测的必要环节，电阻阻值大小要求控制在阻值精度的范围之内。对于质量要求严格的高精度色环电阻，要求逐一进行外观检测和阻值检测，从而保证产品的质量。目前电子生产企业仍普遍采用传统的人工方法进行检测，检验效率及精度不高，占用大量劳动力，已成为生产的瓶颈。此外，目前现有的检测产品主要针对阻值或外观缺陷进行检测，没有能够同时检测外观缺陷和阻值的检测方法，因此研究色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法很有必要。
[0003]典型的外观自动检测系统通常由光源模块、图像采集模块、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械执行模块组成，如图1所示。外观自动检测系统通过CCD工业相机将目标对象转换成图像信号，然后转换成数字化信号传送给专用的图像处理系统，根据像素分布、亮度和颜色等信息，进行各种运算来提取目标特征，根据预设的容许度和其他条件输出判断结果，最后依据判断结果控制机械设备剔除不合格品。
[0004]采集清晰准确的图像和设计外观缺陷识别算法是外观缺陷检测系统的关键技术。色环电阻属于细长型类圆柱体，为了获取清晰准确的图像除了 CCD图像传感器、镜头的选型、光源系统的设计，重要的是如何通过一套装置保证金属膜电阻的平稳滚动和图像的完整采集。外观缺陷识别算法则需要满足高效率、高准确率，才能达到生产线实时检测的要求。
[0005]生产线上对类圆柱体外观检测的方法主要有两种。方法一，如图2所示，类圆柱体从小斜坡上滚下，接着在平面上滚动，分别在平面的起点、圆柱体周长的三分之一和三分之二处安装CCD相机，采集完整的图像。方法二，如图3所示，通过使用多个相机，一般至少使用三个相机构成全方位多角度系统获取图像；方法一适合于直径较大的类圆柱体，因为直径较大的类圆柱体在下滑过程中能够保持平稳而不发生倾斜。方法二，需要多个CCD相机，成本较高，景深控制较为复杂，对后期图像处理要求较高，同样不适合金属膜电阻这类直径较小的类圆柱体图像采集。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法，能够将色环电阻阻值测量与外观缺陷检测集成，提高色环电阻检测的效率。
[0007]实现本发明的技术方案如下:
[0008]一种色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一、色环电阻通过集成检测装置的下料机构进入传送机构，传送机构带动色环电阻移动，在移动的过程中色环电阻经过滚压机构后到达旋转机构，滚压机构将色环电阻两端的轴向引线碾压至与色环电阻棒体同轴；
[0010]步骤二、当色环电阻到达旋转机构时，旋转机构的加紧装置夹紧色环电阻的轴向引线然后匀速旋转，所述旋转机构的加紧装置与阻值测量仪的接口连接，在夹紧轴向引线的同时测量色环电阻阻值并且触发相机的传感器，阻值测量仪测得的阻值传输到计算机；
[0011]步骤三、在色环电阻开始匀速旋转的同时相机采集图片，相机在色环电阻的一个旋转周期内等时间间隔地采集η张图片；
[0012]步骤四、采集到的图片传入计算机进行图像处理，所述图像处理包括预处理和阈值分割；将图像处理后的图片利用外观缺陷识别算法识别色环电阻的外观缺陷类型；
[0013]步骤五、将计算机中的外观缺陷类型和阻值的综合检测结果传递给剔除机构，若检验不合格，剔除机构使该色环电阻进入不合格品区域，若检验合格，则该色环电阻随传送机构进入合格品区域，从而实现色环电阻外观缺陷和阻值的集成检测。
[0014]进一步地，所述预处理为利用直方图均衡化提高图像对比度，再利用中值滤波去除图像中的噪点。
[0015]进一步地，所述阈值分割为依据图像采集现场的光照环境选择合适的分割阈值进行阈值分割形成二值图，二值图中色环电阻的色环标志为白色，背景为黑色，再次利用中值滤波消除阈值分割留下的部分噪点。
[0016]进一步地，步骤四所述的外观缺陷识别算法为:首先获取二值图各像素点灰度值，用G[m] [η]表示，其中，m表示像素点的行数，η表示像素点的列数，逐行扫描各像素点的灰度值并进行逻辑判断，当G[a] [b+l]-G[a] [b]>0，则表示在第a行第b+1列所在位置第一次出现白色像素点(a，b+l)，在第一次出现白色像素点后继续逐行扫描；当再次出现G[c][d+l]-G[c] [d]>0时，判断第一次出现的白色像素点(a, b+1)与当前白色像素点(C，d+Ι)之间的列间距(b-d)，其中，a〈c，若(b-d)大于一定的阈值，则用当前白色像素点(c，d+l)表示色环的左上角，否则以第一次出现的白色像素点(a，b+l)表示色环的左上角；以色环的左上角像素点为基础向下向左偏移若干像素点得到检测区域的左上角点；根据检测区域的左上角点来截取检测区域；
[0017]引入轮廓数Ne和各行像素点黑白变化次数P两个指标对所截取的检测区域进行检测，判断色环电阻断环、并环、缺环三种外观缺陷；与无外观缺陷的色环电阻的色环相比，当Ne值增加，P值减小时，则出现断环；当Ne值减小，P增大时，则出现并环；当Ne值减小，P值减小时，则出现缺环。
[0018]有益效果:
[0019]1、本发明通过色环电阻轴向引线与阻值测量仪的接口接触实现阻值测量，将色环电阻阻值测量与外观缺陷检测集成，实现了色环电阻外观缺陷和阻值的自动检测，提高色环电阻检测的效率。
[0020]2、本发明图像采集系统仅采用单个工业相机，通过旋转电阻的方式实现图像完整准确的采集，结构简单实用，降低检测成本。
[0021]3、本发明中的外观缺陷检测算法以像素点的灰度值为基础，简单可靠，对于色环电阻外观检测、质量管理与分析都有重要的意义。
【附图说明】
[0022]图1典型外观自动检测结构图。
[0023]图2圆柱滚子表面图像采集示意图。
[0024]图3热眼图像采集示意图。
[0025]图4本发明RJ25型金属膜固定电阻器示意图。
[0026]图5本发明外观缺陷和阻值集成检测方法流程图。
[0027]图6本发明集成检测装置示意图。
[0028]图7本发明集成检测装置的局部放大图。
[0029]图8(a)本发明旋转机构局部主视图。
[0030]图8(b)本发明旋转机构局部左视图。
[0031]图9(a)本发明滚压滚轮的主视图。
[0032]图9(b)本发明滚压滚轮的左视图。
[0033]图10(a)本发明托板结构的主视图。
[0034]图10 (b)本发明托板结构的俯视图。
[0035]图11 (a)本发明带挡板的链条结构的主视图。
[0036]图11(b)本发明带挡板的链条结构的左视图。
[0037]其中，1-带挡板的链条，2-滚压滚轮，3-电阻器，4-反射式光电传感器，5-相机，6-转盘，7-托板，8-步进电机，9-链轮，10-继电器，11-阻值测量仪接口。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0039]如图4所示，本发明提供了一种色环电阻外观缺陷和阻值集成检测方法；这里以RJ25型金属膜固定电阻器为例来对色环电阻外观缺陷和阻值集成检测的方法进行说明。如图5所示，RJ25型金属膜固定电阻器主要由两端的轴向引线和中间段的棒体组成，棒体的外圆周面上涂有色环标志。本发明方法既可以通过轴向引线测量RJ25型金属膜电阻器的阻值，也可以通过色环标志检测RJ25型金属膜电阻器的外观缺陷。
[0040]步骤一、色环电阻通过集成检测装置的下料机构进入传送机构，传送机构带动色环电阻移动，在移动的过程中色环电阻经过滚压机构后到达旋转机构，滚压机构将色环电阻两端的轴向引线碾压至与色环电阻棒体同轴。
[0041]本实施例中，该步骤的具体实现如下:
[0042]RJ25型金属膜固定电阻器3通过集成检测装置的下料机构进入带挡板的链条1，所述传送机构在本实施例里为带挡板的链条，根据图6可知，带挡板的链条I带动RJ25型金属膜固定电阻器3到滚压滚轮2处，所述滚压机构在本实施例里为滚压滚轮2，RJ25型金属膜固定电阻器3经过滚压后，两端的轴向引线将被压直，与电阻器3棒体同轴。此步骤的主要作用是保证电阻器3在后期的旋转时不产生径向跳动，从而确保采集图像的质量。
[0043]图6为本实施例中所用的集成检测装置俯视图，图7为该装置的局部放大主视图。如图11(a)和图11(b)所示，为带挡板的链条I的主视图