本发明涉及一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置，属于自动检测领域。
背景技术：
随着科学技术的不断发展和社会消费水平的不断进步，智能手机的消费量不断提高，对智能手机配件的生产提出了新的要求。手机壳作为手机中必不可少的一个配件，其孔位的精确度会直接影响手机的装配质量，因此对手机壳孔位的检测一直都引起制造商的高度重视。
近年来，机器视觉技术取得了巨大的发展并在工业领域获得了广泛的应用。机器视觉技术通过相机采集目标的图像信息，经过专用的图像处理系统后得到目标的特征信息，进而根据目标的特征信息得到判断结果。机器视觉作为一种非接触测量的手段，具有高效、智能等特点，并且随着基于机器视觉的尺寸测量技术的成熟，其在手机外壳孔位的检测中将发挥重大作用。
目前，国内针对手机壳的质量检测提出了很多方法并申请了相关专利。在专利cn107067435a中实现了对圆孔的视觉检测方法，但是该检测方法需要专门的基座并且需要人工加载检测件，因此效率不高；在专利cn102218406a中，设计了一种对生产线上的手机外壳拍照并进行视觉检测的方法，但是由于相机与生产线上的手机外壳存在相对运动，不可避免会影响拍照的质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置，能够实时、快速、智能地对流水线上的手机壳进行检测，并按照不合格品的类别进行分拣。
本发明的技术方案如下：
一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置，包括传送装置、运动拍照装置、分拣装置和计算机；
所述传送装置包括传送带、光电传感器、速度传感器，其中传送带的颜色与运动拍照装置中环形光源的颜色相同且与手机壳颜色互为补色；光电传感器与运动拍照装置的运动控制器相连，用于检测到达传送带前端的手机壳，当有手机壳到达时产生脉冲信号发送到运动拍照装置的运动控制器；速度传感器实时测量传送带的速度，其与运动控制器相连，能够向运动控制器发送传送带的速度信息；
所述运动拍照装置包括环形光源、ccd相机、环形运动导轨、电机以及运动控制器，其中ccd相机安装在环形运动导轨上，环形光源固定在ccd相机下方；电机带动ccd相机在环形运动导轨上做循环运动，由环形光源提供照明对手机壳进行拍照；电机与运动控制器相连，由运动控制器控制其转速，从而带动ccd相机和环形光源运动；
所述计算机与ccd相机和分拣控制器相连，处理ccd相机采回的图像并将手机外壳孔位的判断信息分为合格、孔位缺失、孔位偏离、孔径偏小、孔径偏大和未识别共6种质量类别，并将类别信息发送到分拣装置中的分拣控制器；
所述分拣装置包括分拣臂和分拣控制器，分拣控制器与分拣臂相连，分拣控制器与计算机相连；分拣控制器接收计算机处理系统的信息，根据计算机反馈的手机壳质量类别信息控制分拣臂对手机壳进行分拣。
一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置进行孔位检测的方法，具体如下：初始时，ccd相机与环形光源停在环形运动导轨的最前端；当传送带上的手机壳到达光电传感器时，光电传感器向运动控制器发送脉冲信号；运动控制器接收到脉冲信号后，读取速度传感器传回的传送带速度，经过计算后，控制电机带动ccd相机和环形光源作加速运动，使其在到达环形运动导轨后端三分之二处时与手机壳的速度保持一致；此时，手机壳处于ccd相机的正下方并与ccd相机相对静止，延迟500ms后，对手机壳进行拍照；拍照完成后，ccd相机和环形光源在电机的带动下，绕环形运动导轨一周回到初始位置，等待下一次拍照；ccd相机拍照后，将采集的图像信息发送到计算机进行处理，计算机运用图像处理算法得到手机壳孔位的信息，并将处理结果进行分类，主要有合格、孔位缺失、孔位偏离、孔径偏小、孔径偏大和未识别共6种类别；计算机得到手机壳孔位的类别后，将类别信息发送到分拣装置的分拣控制器；分拣控制器在得到手机壳的类别后，如果为合格，则不进行任何操作，如果为孔径缺失、孔位偏离、孔径偏小、孔径偏大或未识别中的一种，则控制分拣臂将不合格的手机壳分拣到不同的类别中。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)、本发明能够在不影响流水线工作的基础上对流水线上的手机壳进行实时、快速的检测；
(2)、本发明不需要针对不同的手机壳设计专门的基座，灵活性更高；
(3)、本发明中传送带与拍照光源颜色相同且与手机壳颜色互为补色，加大了背景与手机壳之间的颜色差异，采集的图像边缘更清晰；
(4)、本发明中对手机壳拍照时采用相机跟踪运动手机壳方式，消除了相机和手机壳的相对运动，采集的图像质量更高。
附图说明
图1所示为一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置示意图。
图2所示为分拣装置示意图。
图3所示为运动导轨形状示意图。
图中标号如下：
1、传送装置2、手机壳(前端)3、光电传感器4、手机壳(后端)
5、分拣臂6、分拣装置7、分拣控制器8、速度传感器
9、传送带10、运动控制器11、电机12、环形运动导轨
13、环形光源14、ccd相机15、运动拍照装置16、计算机
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述，并通过具体实施案例阐述基本工作流程。
如图1、2、3所示，一种基于机器视觉的手机壳孔位检测装置，包括传送装置1、运动拍照装置15、分拣装置6和计算机16四个部分；所述传送装置1包括传送带9、光电传感器3和速度传感器8；所述运动拍照装置15包括环形光源13、ccd相机14、环形运动导轨12、电机11以及运动控制器10；所述分拣装置6包括分拣臂5和分拣控制器7；所述计算机16用于处理ccd相机14采集的图像得到关于手机壳孔位的信息并将结果反馈到分拣控制器7。
传送装置1中的传送带9用于传送待检测的手机壳，其与流水线上的传送带速度保持一致。传送带9的颜色经过特殊设计，与运动拍照装置15中的环形光源13为同色，而与待检测的手机外壳的颜色互为补色。光电传感器3与运动拍照装置的运动控制器10相连，并能够向运动控制器发送脉冲信号。速度传感器8实时测量传送带的速度，其与运动控制器10相连，用于向运动控制器发送传送带的速度信息。
运动拍照装置15中ccd相机14与环形光源13被固定在一起，环形光源13为ccd相机14采集图像时提供光照。ccd相机14与环形光源13能够在电机11的带动下在环形运动导轨12上作循环运动，如图3。运动控制器10用于控制电机11的转速，从而控制ccd相机14和环形光源13的运动速度。
分拣装置6中分拣控制器7与分拣臂5相连，分拣臂5在分拣控制器7的控制下将手机壳进行分拣。分拣控制器7与计算机16相连，获取计算机处理的手机壳信息。
计算机16与ccd相机14、分拣控制器7相连，对ccd相机14采集的图像进行处理，得到关于手机外壳孔位的判断信息并发送到分拣控制器。
初始时，ccd相机14与环形光源13停在环形运动导轨12的最前端；当传送带上的手机壳(前端)2到达光电传感器3时，光电传感器3向运动拍照装置15中的运动控制器10发送脉冲信号；运动控制器10接收到脉冲信号后，读取传送装置1中速度传感器8传回的传送带速度，经过计算后，控制电机11带动ccd相机14和环形光源13作加速运动，使其在到达运动导轨后端三分之二处时与手机壳的速度保持一致；此时，手机壳(后端)4处于ccd相机14的正下方并与ccd相机相对静止，延迟500ms后，对手机壳进行拍照；拍照完成后，ccd相机14和环形光源13在电机11的带动下，绕环形运动导轨12一周回到初始位置，等待下一次拍照；ccd相机14拍照后，将采集的图像信息发送到计算机16进行处理，计算机运用图像处理算法得到手机壳孔位的信息，并将处理结果进行分类，主要有合格、孔位缺失、孔位偏离、孔径偏小、孔径偏大和未识别共6种类别；计算机16得到手机壳孔位的类别后，将类别信息发送到分拣装置6的分拣控制器7；分拣控制器7在得到手机壳的类别后，如果为合格，则不进行任何操作，如果为孔径缺失、孔位偏离、孔径偏小、孔径偏大或未识别中的一种，则控制分拣臂5将不合格的手机壳分拣到不同的类别中，如图2。
本发明的实施方式并不受上述实施案例的限制，其他任何未背离本发明精神实质与原理所作的改变、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。