一种基于双工位的车镜瑕疵在线自动检测装置与方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于双工位的车镜瑕疵在线自动检测装置与方法，属于汽车零配 件加工制造工程技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国已经发展成为全球汽车后视镜的生产大国。汽车后视镜的质量直接联系着汽 车驾驶员对车辆周围情况的准确判断，同时关系到乘车人员的安全。因此，各国对该类产品 都给予了高度的重视，并对其进行了严格的质量把控，包括对车镜的形状、轮廓、表面瑕疵 进行了严格的检测。由于车镜生产量大，生产技术要求高，车镜的质量检测已经成为车镜生 产商和汽车生产商急需解决的关键问题。
[0003] 由于对车镜瑕疵的质量检测，工作量大，不仅需要检测员具有丰富的工作经验，而 且需要有良好的视力要求，对于流水线连续工作的工人，很容易产生视觉疲劳，从而导致检 测效率和检测准确率下降，不可避免地出现误检和漏检的现象。另一方面，随着世界经济区 域调整和中国经济的产业转型，人工成本也越来越高，采用人工对车镜产品进行检测的方 法也无法适应目前高速，精准，自动化的生产要求。因此如何提高车镜检测的自动化水平， 降低生产成本是我国汽车产业面临的迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种能够自动检测车镜瑕疵的装置及方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种基于双工位的车镜瑕疵 在线自动检测装置，包括用于传输车镜的流水线，其特征在于，在流水线上沿车镜传输方向 由前至后依次布置有车镜清洗设备、风刀干燥系统、推送机构、瑕疵在线自动检测系统、机 器手吸盘、分检组合机构，其中：
[0006] 车镜清洗设备，用于将车镜自动清洗干净；
[0007] 风刀干燥系统，用于对清洗后的车镜进行净化干燥处理；
[0008] 推送机构，用于将车镜推送至瑕疵在线自动检测系统；
[0009] 瑕疵在线自动检测系统包括空气净化室，空气净化室内至少分为工位一及工位 二，车镜在工位一时，通过瑕疵检测机构一对镜面表面瑕疵进行在线自动检测，车镜在工位 二时，通过瑕疵检测机构二对爆边、漏光进行在线自动检测；
[0010] 机器手吸盘，用于将车镜由瑕疵在线自动检测系统取出并放入分检组合机构；
[0011] 分检组合机构，用于将不同瑕疵的车镜及无瑕疵的车镜分检至不同流水线进行后 续处理。
[0012] 优选地，在所述空气净化室内设有在导轨上自动运行的车镜载物平台，导轨上设 有编码器，该车镜载物平台为一箱体结构，箱体结构表面为一块透明的磨砂玻璃，箱体结构 内安装一背光光源。
[0013] 优选地，所述瑕疵检测机构一包括线扫(XD、镜头一、线光源，车镜在工位一时，线 光源采用倾斜照明方式，当车镜载物平台到达预先设定的检测区时，线扫C⑶通过镜头一 对车镜载物平台上运动的车镜表面进行动态线扫瞄，并获取其图像，以对镜面表面瑕疵进 行在线自动检测。
[0014] 优选地，所述瑕疵检测机构二包括面阵C⑶及镜头二，车镜在工位二时，通过箱体 结构内的背光光源采用背光照明方式，当车镜载物平台到达预先设定的检测区时，车镜载 物平台停止，面阵CCD通过镜头二静态获取车镜载物平台上车镜的图像，以对爆边、漏光进 行在线自动检测。
[0015] 优选地，所述空气净化室具有可自动开合的前门及后门。
[0016] 本发明的另一个技术方案是提供了一种基于上述的车镜瑕疵在线自动检测装置 的车镜瑕疵在线自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017] 步骤1、空气净化室内的车镜载物平台回到初始化位置；
[0018] 步骤2、被车镜清洗设备冲洗干净的车镜进入风刀干燥系统的有效作用区，风刀干 燥系统开始工作，将清洗后的车镜进行净化干燥处理；
[0019] 步骤3、瑕疵在线自动检测系统中的密封的空气净化室的前门自动打开，推送机构 迅速将车镜推入位于空气净化室内的车镜载物平台上；
[0020] 步骤4、导轨与编码器同步启动；
[0021] 步骤5、搭载有车镜的车镜载物平台运动至工位一的预设位置时，线光源开启，同 时，线扫CCD进入工作状态，并由编码器产生的脉冲信号控制线扫CCD对车镜进行扫描成 像，以对镜面表面瑕疵进行在线自动检测；
[0022] 步骤6、搭载有车镜的车镜载物平台运动至工位二的预设位置时，关闭线光源，导 轨停止运动，同时开启车镜载物平台的背光光源，面阵CCD进入工作状态，摄取车镜图像， 以对爆边、漏光进行在线自动检测；
[0023] 步骤7、空气净化室的后门自动打开，同时，根据检测结果，机器手吸盘将车镜从车 镜载物平台吸取，并放入分检组合机构；
[0024] 步骤8、车镜载物平台回到初始化位置，等待下一次检测。
[0025] 优选地，所述步骤5中，对镜面表面瑕疵进行在线自动检测包括：
[0026] 先计算图像的灰度直方图，采用直方图的谷值作为阈值对图像进行分割，将需检 测的镜面图像区域匕完整的分割出来，然后对区域Gi进行闭运算，得到填充白点等瑕疵的 镜面图像区域G2，通过计算区域&与区域G2的差，提取所有的瑕疵区域集△P，通过对所 有的瑕疵区域集进行连通性分割，得到各个子区域P'i，i= 1，...，n，其中各子区域满足 公式M= 然后，分别计算AP中的每个区域P'i内原图的亮度差异值Au，区域面积 /=1 Al2，区域最小外接矩形的长宽比Al3，区域面积占最小外接矩形面积比Al4，其中：区域面积Al2用于筛选掉噪声点；区域最小外接矩形长宽比A13和区域面积占最小外接矩形面积比A14 用于瑕疵分类；亮度变化度Au用于区别亮点瑕疵和黑点瑕疵。
[0027] 优选地，在所述步骤6中，对爆边进行在线自动检测包括：
[0028] 先用图像的平均灰度作为阈值对图像进行分割，分割出镜面完整图像1\，对图 像?\进行空洞填充后得到图像T2，然后对图像T2进行闭运算，以得到修复车镜边破损边 缘的图像Τ3，通过对图像Τ2和图像Τ3进行相减操作，得到图像差异性区域集ΔS，并将该 差异性区域集进行连通性分割得到各个子区域S'yi= 1，. . .，n，各个子区域满足公式 η AS=US',·;基于各个区域V 面积进行筛选，去掉噪声影响，即可得到瑕疵集合Ν1;对瑕 i=l 疵区域队进行膨胀运算，分别计算每个区域内原图亮度的变化度Bu，区域面积Bl2，区域最 小外接矩形长宽比Bl3;并根据{Bu，Bl2,Bl3}的特征，即可实现车镜的爆边瑕疵检测并精确 定位。
[0029] 优选地，在所述步骤6中，对漏光进行在线自动检测包括：
[0030] 先采用平均灰度作为阈值对图像进行分割，分割出镜面图像&，对&进行空洞填 充，得到区域M2;对^内原图像进行频域滤波，并对滤波后的图像进行阈值分割得到瑕疵区 域集合AZ，通过对瑕疵区域集合ΔΖ进行连通性分割，得到各个子区域Z'i，其中各个区 域间关系满足公式= 分别计算每个区域内原图的亮度变化度Cu，区域面积Cl2，区 域最小外接矩形长宽比cl3，区域面积占最小外接矩形面积比cl4，其中：区域面积cl2用于筛 选掉噪声点；区域最小外接矩形长宽比cl3和区域面积占最小外接矩形面积比C14用于判定 瑕疵为点状瑕疵或划痕瑕疵；亮度变化度cu用于判读和识别漏光瑕疵。
[0031] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效 果：
[0032] (a)本发明提出了一种基于双工位的车镜瑕疵在线自动检测方法与装置，以计算 机为中心，将车镜干燥、检测等功能集中于一体，实现车镜表面瑕疵的自动检测，替代人工 检测，不仅提高检测效率和准确率，同时还提高提升产业的自动化水平，降低生产成本。
[0033] (b)采用机器视觉进行车镜瑕疵检测，其关键技术就是如何获取清晰车镜图像并 做出合格性有效判决算法。本发明从两个方面来保证获车镜表面的成像质量。一是采用风 刀系统对清洗完的车镜利用强风吹干处理，以避免水粒、水汽等对检测结果的影响。二是提 出将图像检测系统安装于空气净化室，保证车镜在清洗干燥后不会有新尘埃等颗粒落到车 镜表面，以保证车镜表面干净，满足检测的成像质量要求。三是提出双工位的检测成像系 统，针对不同的瑕疵特点，采用不同的成像方法，以获取瑕疵特征明显的图像，提高系统的 敏感性和检测的准确性。
【附图说明】
[0034] 图1是本发明的检测装置示意图；
[0035] 图2是本发明的检测过程流程图；
[0036] 图中：车镜清洗设备1，风刀干燥系统2,工位一 3,工位二4,线扫(XD5,车镜载物 平台6,线光源7,空气净化