一体化工业智能视觉系统的制作方法

1.本发明涉及视觉检测领域，尤其涉及一种一体化工业智能视觉系统。


背景技术：

2.随着我国人工智能信息技术的不断创新发展，自动化系统的需求也在不断增加，机器视觉也在各个行业中不断的渗入其中，机器视觉系统主要目的是替代人工去检测产品缺陷，尤其在工业制造行业中，人工手动检测速度较慢，而且存在事故的风险，检测率低效，而通过工业智能视觉检测系统则能更好的满足检测需求的同时，还能为企业减少成本，同时提升生产效率。
3.目前市场上现有的视觉检测设备集成度低，安装繁琐，多为定制产品，通用性差，非专业人员操作难度大，不利于视觉检测技术在工业上快速应用推广。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了提供一种一体化工业智能视觉系统，集成度高，易于安装，对于不同工作环境、检测目标可以快速配置，操作简单。
5.为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种一体化工业智能视觉系统，包括：外壳、接线端子、继电器、控制器、工业相机、无线通信装置和电源装置；接线端子嵌设于外壳；继电器、控制器、无线通信装置和电源装置安装于外壳内；工业相机穿设于外壳且工业相机的镜头朝向被测对象；接线端子一端用于外接另设的现场电气元件，接线端子另一端通过继电器连接于控制器；工业相机的信号端连接于控制器用于将获取的被测对象图像并发送至控制器；无线通信装置信号连接于控制器用于将控制器的检测输出信号传输至云平台；电源装置连接于继电器、控制器、工业相机和无线通信装置用于提供工作电压。
6.优选地，所述视觉系统还包括环形无影光源和光源安装板，光源安装板包括支撑板和支撑圆环，支撑板第一端连接于外壳外壁，支撑板第二端向外延伸，支撑圆环竖向设置且底部连接于支撑板第二端；工业相机的镜头位于支撑圆环中间，支撑圆环的外侧配合安装环形无影光源；环形无影光源围设于工业相机的镜头。
7.优选地，所述外壳内壁设有用于相机安装架，相机安装架一侧连接于外壳内壁，另一侧水平延伸；工业相机安装于相机安装架上方。
8.优选地，外壳底部内侧设有散热风扇，外壳底板对应于散热风扇的位置开设有风孔。
9.优选地，所述控制器安装于外壳内侧上部，控制器上方设有散热板，外壳顶板对应于散热板的位置开设有散热孔。
10.优选地，控制器设有扩展接口，扩展接口嵌设于外壳侧壁。
11.优选地，所述无线通信装置包括设于外壳内的无线模块和设于外壳外的天线，天
线的信号端通信连接于无线模块。
12.优选地，所述电源装置包括开关电源和连接于开关电源的带保险开关滤波器；带保险开关滤波器的输入端为用于外接交流电的接口，开关电源用于将交流电转换为直流电并提供给继电器、控制器、工业相机和无线通信装置。
13.优选地，外壳背面设有挂板，挂板上设有连接孔。
14.优选地，控制器的检测方法为：步骤1：获取工业相机拍摄的被测对象的图像；步骤2：对图像进行预处理：图像滤波，图像增强及轮廓增强；步骤3：图像匹配定位，图像矫正处理；步骤4：图像对比后提取缺陷并判断；步骤5：结果输出。
15.本发明具有如下有益效果：一、本发明的控制器根据触发信号启动工业相机，工业相机拍摄被测对象获取图像数据并传输至控制器，控制器进行图像检测并将检测输出信号传输至云平台，检测效率高，更好地满足了视觉检测的需求。本发明为一体化设备，高度集成，安装方便。
16.二、本发明可配置性强，适应性强，操作简便，有利于视觉检测技术在工业上快速应用推广，同时具备云服务功能，可实时查看设备运行状态。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图一；图2为本发明整体结构示意图二；图3为本发明内部结构主视结构示意图；图4为本发明带有外壳顶板、底板和侧壁的内部结构示意图；图5为本发明除去外壳顶板、底板和侧壁的内部结构示意图；图6为本发明中控制器、继电器和接线端子的信号连接示意图；图7为本发明中电源装置供电的原理图；图8为实施例二中控制器的检测方法流程图。
18.附图标记：1、外壳；101、风孔；102、散热孔；2、接线端子；3、继电器；4、控制器；401、扩展接口；5、工业相机；6、无线通信装置；601、无线模块；602、天线；7、电源装置；701、开关电源；702、带保险开关滤波器；8、环形无影光源；9、光源安装板；901、支撑板；902、支撑圆环；10、相机安装架；11、散热风扇；
12、散热板；13、挂板；14、防尘密封圈。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
20.实施例一：请参考图1至图7，本发明为一种一体化工业智能视觉系统，其包括：外壳1、接线端子2、继电器3、控制器4、工业相机5、无线通信装置6和电源装置7；接线端子2嵌设于外壳1一侧面；继电器3、控制器4、无线通信装置6和电源装置7安装于外壳1内；工业相机5安装于外壳1侧部且工业相机5拍摄镜头朝向被测对象；接线端子2一端用于外接另设的现场电气元件，接线端子2另一端通过继电器3连接于控制器4；工业相机5的信号端连接于控制器4用于将获取的被测对象图像并发送至控制器4；无线通信装置6信号连接于控制器4用于将控制器4的检测输出信号传输至云平台；电源装置7连接于继电器3、控制器4、工业相机5和无线通信装置6用于提供工作电压。
21.参阅图1，外壳1将设备零部件整合，起固定、保护等作用；外壳1背面两侧设有挂板13，挂板13上设有连接孔，方便设备安装。
22.结合图1、图4和图5，外壳1底部内侧设有散热风扇11，外壳1底板对应于散热风扇11的位置开设有风孔101；控制器4安装于外壳1内侧上部，控制器4上方设有散热板12，外壳1顶板对应于散热板12的位置开设有散热孔102；散热风扇11和散热孔102利于控制器4和工业相机5更好地散热。
23.接线端子2提供多路输入输出通道，根据现场电气元件电压可提供多种输入输出搭配，满足工业上的多个不同输入输出、显示或供电需求，对工业环境有更好的包容性。结合图1和图2，外壳1侧壁还设有防尘密封圈14，防尘密封圈14提供了线路通道，同时具有防尘保护作用。
24.控制器4集成了丰富的扩展接口401，网口、usb3.0、光源接口、io接口等视觉系统常用接口；扩展接口401嵌设于外壳1侧壁。
25.结合图3和图4，外壳1内壁设有用于相机安装架10，相机安装架10一侧连接于外壳1内壁，另一侧水平延伸；工业相机5安装于相机安装架10上方，对工业相机5起承载固定作用，稳固性强。
26.结合图1和图2，视觉系统还包括环形无影光源8和便于环形无影光源8安装的光源安装板9，光源安装板9包括支撑板901和支撑圆环902，支撑板901第一端连接于外壳1外壁，支撑板901第二端向外延伸后向上弯折，支撑圆环902竖向设置且底部连接于支撑板901第二端；工业相机5的镜头位于支撑圆环902中间，支撑圆环902的外侧配合安装环形无影光源
8；环形无影光源8围设于工业相机5的镜头为工业相机5采集图像提供了良好的照明环境，本实施例中，工业相机5采用的是工业ccd面阵相机及镜头。
27.结合图1和图4，无线通信装置6包括设于外壳1内的无线模块601和设于外壳1外的天线602，天线602的信号端通信连接于无线模块601；无线模块601为一体化工业智能视觉系统提供了网络服务，将一体化工业智能视觉系统与云端联通，可实现实时数据查看，实时控制等远程服务，本实施例总，无线模块601为4g通信模块。
28.结合图1、图4和图7，电源装置7包括开关电源701和连接于开关电源701的带保险开关滤波器702；带保险开关滤波器702的输入端为用于外接交流电的接口，开关电源701用于将交流电转换为直流电并给继电器3、控制器4、工业相机5、无线通信装置6、散热风扇11提供工作电压；此外，开关电源701还提供12v和24v的电源输出端，电源输出端连接于接线端子2中的两路作为电源端子，可满足外部搭载不同电气元件的供电接口需求。
29.参阅图6，本实施例中，继电器3接收接线端子2输入信号，将不同电压的输入信号转换成相应的输出信号回传给控制器4，以便控制器4对信号进行处理分析；继电器3接收控制器4发送的部分输出信号，将控制器4输出信号转换成不同电压的输出信号发送到接线端子2输出端，以便对不同电压的外部电器元件进行控制。
30.本发明的工作过程为：另设的传感器检测到被测对象到达指定位置时，控制器4接收到另设传感器的触发信号并根据触发信号启动工业相机5；工业相机5拍摄被测对象获取图像数据并传输至控制器4；控制器4进行图像检测并将检测输出信号输出，检测合格时，发送合格信号给另设的传感器，从而进行下一图像采集；检测不合格时，发送不合格信号，另设的报警灯进行声光报警，工作人员可根据报警信号控制产线停线或其他动作。控制器4的检测采用的是现有的机器视觉识别方法，在此不做赘述。
31.实施例二：实施例二与实施例一的区别在于，本实施例在实施例一的基础上还增加了控制器的检测方法。本实施例中，控制器采用传统形态学算法和深度学习算法进行视觉检测，根据需求检测对象尺寸、瑕疵、划痕等。控制器的检测方法为：步骤1：获取工业相机拍摄的被测对象的图像；步骤2：对图像进行预处理：图像滤波，图像增强及轮廓增强；步骤3：图像匹配定位，图像矫正处理；步骤4：图像对比后提取缺陷并判断；步骤5：结果输出。
32.本发明未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
33.以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。