，本实施例中距离红外探头后15cm处固定摄像头，摄像头高度以能够拍摄待检产品物体全貌为准，通过USB线连接摄像头与嵌入式主机，至此，整个系统安装完成，不需额外精密测量仪器辅助安装，广泛适应各种类型生产环境。
[0037]为保证在不同时刻采集的待检产品物体处于图像中的相同位置，保证检测结果的准确性，使用一对红外探头40作为位置探测器，当待检产品物体进入预定视线范围时，控制摄像头拍照检测。红外探头的响应时间(即所述预定时间)小于1毫秒，适应流水线移动速度，确保待检物体进入规定区域时，立刻拍照分析识别是否为不良品。
[0038]在一个实施例中，所述检测判断装置20还用于在将所述待检产品的图像与预先存储的所述待检产品的标准图像进行逐像素对比时，计算出总的像素位置偏差，当所述像素位置偏差超过预定误差阈值时报警。由于采用与标准图像像素对比方法，使得此系统更具一般性，破除了只能检测特定待检物体的限制，极大提高了系统复用性，自适应性。无论待检物体形状是否规则，只要保存此待检产品物体的标准图像，检测时逐像素对比，可计算出总的位置偏差，用户可根据不同产品自行设定误差阈值，超过阈值则系统进行声光报警。
[0039]下面结合一个具体实施例说明本本实用新型。
[0040]再次结合参看图3和图4，为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，它包括一个工业摄像头，一对红外探头，一个嵌入式主机以及固定支架(图未示)。安装示意图如图4所示，一对红外探头40分别固定于流水线两侧，安装高度可根据待检物体实际高度调整，本实施例中距离红外探头40水平后方15cm处固定摄像头10(安装距离根据流水线的速度与摄像头性能相关，具体的数值本领域技术人员根据实际现场得出，范围15cm-30cm)，摄像头高度以能够拍摄流水线上的待检产品物体全貌为准，通过USB线连接摄像头与嵌入式主机，至此，整个系统安装完成，不需额外精密测量仪器辅助安装，广泛适应各种类型生产环境。
[0041]该系统工作时，首先标定待检产品物体的尺寸。第一次使用前，在流水线上放置一个标准的待检产品，嵌入式主机存储标准的产品图像，其具有标准产品图像的像素尺寸大小信息。正式检测使用时，工业摄像头获取流水线上一个待检产品的图像，嵌入式主机接收所述产品的图像，与存储的标准图像像素尺寸大小信息对比，其所检测的精度便是一个像素点的大小，满足大部分工厂需求。如果像素尺寸超过或小于标准大小，则嵌入式主机触发声光报警，提示出现不良品。
[0042]为保证在不同时刻采集的待检产品物体处于采集的图像中的相同位置，使用一对红外探头作为位置探测器，当待检产品物体进入规定视线范围时，控制摄像头拍照检测。红外探头的响应时间小于1毫秒，适应流水线移动速度，确保待检物体进入规定区域(即规定视线范围)时，立刻拍照分析识别是否为不良品。由于采用与标准图像像素对比方法，使得此系统更具一般性，破除了只能检测特定待检物体的限制，极大提高了系统复用性，自适应性。无论待检物体是否规则，只要保存此待检物体的标准图像，检测时逐像素对比，可计算出总的位置偏差，用户可根据不同产品自行设定误差阈值，超过阈值声光报警。
[0043]所述待检产品物体进入规定区域即待检物体全部进入摄像头视线范围内，物体触发红外探头时的位置。物体经过红外探头时会马上触发红外信号(红外探头灵敏度为毫秒级)，保证了摄像头取得了待检物体第一次完整出现在摄像视线范围内，但并不能保证物体每次都以相同的姿态呈现图像，因此，本实用新型检测时逐像素对比，可计算出总的位置偏差，由于摄像头存在畸变，导致图像发生一些变化，如图5所示为图像径向畸变，图6所示为图像无畸变，图7所示为图像桶型畸变。摄像头的畸变参数唯一确定，只与摄像头自身有关，因此每幅图像畸变的影响也相同，逐像素对比检测结果通过下式表示:
[0044]Δ =(fl+Af)-(fO+Af)；
[0045]其中，(f0+△ f)表示待检物体标准模板图像，(fl+ Δ f)表示检测时的实际拍摄获取的图像，A f表示摄像头畸变误差，△表示最后的检测结果。
[0046]根据上式可以看出检测结果与摄像头畸变无关，也即采用像素尺寸检测结果更为准确。参看图8，具体检测过程如下:
[0047]首先，矫正图像姿态。嵌入式主机提取待检物体轮廓，以最小矩形拟合，可计算出图像旋转角度Θ，通过仿射变换旋转回基本姿态，即标准模板姿态。然后，计算边长像素，与预存的标准模板图像对比，得出相差结果，与设定的阈值对比，最终检测出是否为不良品，完成一次检测过程。
[0048]本实用新型中采用像素尺寸检测取代物理实际尺寸检测的优点在于系统操作简便，安装简易，可控性强。像素坐标转化为世界物理坐标过程繁琐复杂，首先标定摄像头，常用的标定算法有张正友经典标定算法，通过寻找棋盘标定板的棋盘格角点，计算得出摄像头的内外参数，校正图像，但换算为实际物理尺寸，需要已知景深信息，人为测量景深高度必然存在误差，操作繁琐，且安装高度与实际测量结果直接相关，给实际测量结果带来不可控性。本实用新型通过像素尺寸对比消除摄像头的畸变误差，两幅图像相同位置处对应的物理坐标必然相同，利用这一条件，将采集图像与标准图像对比，可以快速高效地得出精确结果。
[0049]本实用新型对于工厂流水线规则物体普遍适用，其利用一对红外探头确定待检物体位置信息，再拍照获取待检产品完整图像，然后与标准图像逐像素对比，方便有效地得出检测结论。该系统还具有如下技术优点:
[0050]1、安装简洁:通过一根支架固定工业摄像头，安装固定高度以能够获取整幅流水线上的产品完整图像为准;红外探头则对射安装流水线两侧，红外探头一同固定，无需额外施工。
[0051]2、复用性强:由于现有视觉检测系统特征明显，很难适用几种或多种产品，一种系统无法在不同产品上同时使用，本实用新型系统利用像素对比摒除了限制，只与存储的标准图像有关，可在不同产品上使用，具有一般性，复用性好。
[0052]3、易使用，易维护:操作人员只需按照说明存储待检产品物体标准图像即可，不需要更多的参数设置，降低学习成本。设备配件少，维护方便，只需定期检查摄像头，光源正常与否，及时替换老化配件。
[0053]因此，本实用新型提供的基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统是一种使用简单，精度可靠，安装简洁，维护方便的视觉检测系统，可以为工厂生产环节提供可靠的质量检测，降低生产成本，提高生产效益。
[0054]以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，其特征在于，包括: 图像获取装置，用于获取工厂流水线工作台上的待检产品的图像； 检测判断装置，与所述图像获取装置连接，用于接收所述图像获取装置输出的所述待检产品的图像，将所述待检产品的图像与预先存储的所述待检产品的标准图像进行逐像素尺寸大小的比对，如果比对结果不符合预定标准，则所述待检产品为不良品； 所述图像获取装置为工业摄像头，所述检测判断装置为嵌入式主机，所述工业摄像头通过USB线连接所述嵌入式主机;所述工业摄像头通过固定支架安装于所述工厂流水线工作台上方第一预定高度处； 还包括一对红外探头，与所述嵌入式主机连接，用于当所述待检产品进入预定视线范围后，在预定时间内输出拍照触发信号;所述嵌入式主机接收所述拍照触发信号，控制所述工业摄像头拍摄获取工厂流水线工作台上的所述待检产品的图像;其中所述预定时间小于1毫秒，所述一对红外探头通过所述固定支架对称固定于所述流水线工作台的两侧。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，其特征在于，还包括: 报警装置，与所述检测判断装置连接，用于当所述检测判断装置判断所述待检产品为不良品时，提示报警。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，其特征在于，所述一对红外探头位于距离所述工厂流水线工作台上方第二预定高度处。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，其特征在于，所述一对红外探头与所述工业摄像头之间水平距离第一预定值。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，其特征在于，所述第一预定值为15cm-30cm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于机器视觉的产品外观尺寸一般性检测系统，包括：图像获取装置，用于获取工厂流水线工作台上的待检产品的图像；和检测判断装置，与所述图像获取装置连接，用于接收所述图像获取装置输出的所述待检产品的图像，将所述待检产品的图像与预先存储的所述待检产品的标准图像进行逐像素尺寸大小的比对，如果比对结果不符合预定标准，则所述待检产品为不良品。本实用新型整个系统采用的设备少，安装简单，维护也比较容易，易使用，由于采用像素尺寸对比取代物理实际尺寸比对，检测结果高效准确，可适用任何产品流水线，具有一般性，广泛适应各种类型生产环境。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN205138423
【申请号】CN201520873619
【发明人】胡远
【申请人】广州市沃佳软件技术有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月2日