印刷缺陷检测设备及系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种印刷缺陷检测设备及系统。


背景技术：

2.核酸检测卡在生产的过程中需要在其外壳上印刷标识性的字符，这些字符的清晰度会影响对检测结果的判断。这些字符需要在生产的过程中印刷上，也就意味着印刷会在高速运行的传送带上完成，这样会受到生产线上的不确定性因素影响，产生不同的缺陷。
3.在印刷过程中产生的常见缺陷为漏印、印翻、拉丝、字符不清晰等缺陷。其中，漏印受到节拍不稳定影响，有时会出现没有印上或者印刷错位的现象；字符不清晰是由于在油墨未干是与设备发生摩擦导致字符模糊；拉丝是由于印刷设备的喷头上沾有灰尘，导致喷墨不均匀出现白色拉丝。
4.目前在对高速生产时传送带上的产品进行检测时，大都使用人工的方式进行检测。但是使用人工检测核酸检测卡时，检测效率低，只能进行抽检，无法对所有的产品进行检测，容易出现漏检，同时难以检测出小缺陷。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种印刷缺陷检测设备及系统，利用印刷缺陷检测设备中的图像采集装置采集得到特征清晰、稳定可靠的图片后，通过识别装置中内置的相关机器视觉算法对图像进行实时缺陷检测处理，并利用剔除装置将检测出缺陷的核酸检测卡进行剔除，实现了对核酸检测卡的自动化缺陷检测处理，提高了检测效率以及检测精度。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种印刷缺陷检测设备，该印刷缺陷检测设备用于检测核酸检测卡的印刷缺陷；包括：传送装置、图像采集装置、剔除装置以及识别装置；其中，图像采集装置设置在传送装置的上方，传送装置设置在图像采集装置的下方的拍摄区域中；图像采集装置和剔除装置分别与识别装置相连；剔除装置设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的后方；
7.传送装置，用于对核酸检测卡进行传输；
8.图像采集装置，用于对进入拍摄区域内的核酸检测卡进行图像采集，得到核酸检测卡的检测图像；
9.识别装置，用于对检测图像进行模式识别，确定核酸检测卡的缺陷结果；
10.剔除装置，用于根据缺陷结果对核酸检测卡进行剔除。
11.在一些实施方式中，图像采集装置包括：工业相机以及光源；
12.其中，工业相机设置在传送装置的上方，工业相机的拍摄方向与传送装置相互垂直；
13.光源设置在传送装置的上方，光源向下照射拍摄区域。
14.在一些实施方式中，光源包括两个超高亮线形光源；其中，两个超高亮线形光源对称设置在工业相机的两侧。
15.在一些实施方式中，该印刷缺陷检测设备还包括显示屏；显示屏与识别装置相连接；显示屏用于实时显示核酸检测卡的缺陷测试结果。
16.在一些实施方式中，该剔除装置中包括：高压喷嘴；高压喷嘴通过高压喷气将核酸检测卡吹离传送装置。
17.在一些实施方式中，该印刷缺陷检测设备还包括收集装置；其中，收集装置设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的后方；收集装置用于收集被剔除装置剔除的核酸检测卡。
18.在一些实施方式中，该传送装置包括：传送带和挡板；挡板设置在剔除装置沿传送装置的传输方向的后方；
19.传送带用于将核酸检测卡传输至拍摄区域；
20.挡板用于将剔除装置剔除的核酸检测卡挡出传送带。
21.在一些实施方式中，该识别装置至少包括：提供模式识别功能的工控机或服务器。
22.在一些实施方式中，该传送装置中还包括信号触发装置；信号触发装置设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的前方；
23.信号触发装置用于确定图像采集装置的图像采集信号。
24.第二方面，本实用新型实施例提供了一种印刷缺陷检测系统，该印刷缺陷检测设置在工业生产线中，该印刷缺陷检测系统包括：工控机以及上述第一方面提到的印刷缺陷检测设备；其中，缺陷检测设备至少包括：传送装置、图像采集装置、剔除装置以及识别装置；
25.工控机与印刷缺陷检测设备中的识别装置相连接，工控机用于生成并发送印刷缺陷检测设备的控制指令。
26.本实用新型实施例带来了以下有益效果：
27.本实用新型提供了一种印刷缺陷检测设备及系统，该印刷缺陷检测设备用于检测核酸检测卡的印刷缺陷；包括：传送装置、图像采集装置、剔除装置以及识别装置；其中，图像采集装置设置在传送装置的上方，传送装置设置在图像采集装置的下方的拍摄区域中；图像采集装置和剔除装置分别与识别装置相连；剔除装置设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的后方；传送装置，用于对核酸检测卡进行传输；图像采集装置，用于对进入拍摄区域内的核酸检测卡进行图像采集，得到核酸检测卡的检测图像；识别装置，用于对检测图像进行模式识别，确定核酸检测卡的缺陷结果；剔除装置，用于根据缺陷结果对核酸检测卡进行剔除。该印刷缺陷检测设备通过图像采集装置采集得到特征清晰、稳定可靠的图片后，利用识别装置中内置的相关机器视觉算法对图像进行实时缺陷检测处理，并利用剔除装置将检测出缺陷的核酸检测卡进行剔除，实现了对核酸检测卡的自动化缺陷检测处理，提高了检测效率以及检测精度。
28.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义的确定，或者通过实施本实用新型的上述技术即可得知。
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
30.为了更清楚的说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本实用新型实施例提供的一种印刷缺陷检测设备的结构示意图；
32.图2为本实用新型实施例提供的另一种印刷缺陷检测设备的结构示意图；
33.图3为本实用新型实施例提供的第三种印刷缺陷检测设备的结构示意图；
34.图4为本实用新型实施例提供的一种印刷缺陷检测系统的结构示意图。
35.图标：
36.100-传送装置；200-图像采集装置；300-识别装置；400-剔除装置；500-显示屏；600-收集装置；
37.110-传送带；120-挡板；130-信号触发装置；210-工业相机；220-光源；410-高压喷嘴；
38.10-工控机；20-印刷缺陷检测设备。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.核酸检测卡在生产的过程中需要在其外壳上印刷标识性的字符，这些字符的清晰度会影响对检测结果的判断。这些字符需要在生产的过程中印刷上，也就意味着印刷会在高速运行的传送带上完成，这样会受到生产线上的不确定性因素影响，产生不同的缺陷。
41.在印刷过程中产生的常见缺陷为漏印、印翻、拉丝、字符不清晰等缺陷。其中，漏印受到节拍不稳定影响，有时会出现没有印上或者印刷错位的现象；字符不清晰是由于在油墨未干是与设备发生摩擦导致字符模糊；拉丝是由于印刷设备的喷头上沾有灰尘，导致喷墨不均匀出现白色拉丝。
42.目前在对高速生产时传送带上的产品进行检测时，大都使用人工的方式进行检测。但是使用人工检测核酸检测卡时，检测效率低，只能进行抽检，无法对所有的产品进行检测，容易出现漏检，同时难以检测出小缺陷。虽然现有技术中已开始将深度学习相关模型应用于缺陷检测领域中，但对于核酸检测卡这种单一产品来说使用深度学习相关算法成本较高，在进行算法检测时需要占用大量的显卡资源，同时在训练模型时需要大量的时间对采集的缺陷图像进行标注。与此同时，深度学习算法在缺陷检测时容易造成误检，需要不断对算法中的阈值进行修正。
43.基于此，本实用新型实施例提供一种印刷缺陷检测设备及系统，利用印刷缺陷检测设备中的图像采集装置采集得到特征清晰、稳定可靠的图片后，通过识别装置中内置的相关机器视觉算法对图像进行实时缺陷检测处理，并利用剔除装置将检测出缺陷的核酸检测卡进行剔除，实现了对核酸检测卡的自动化缺陷检测处理，提高了检测效率以及检测精
度。
44.为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种印刷缺陷检测设备进行详细介绍。
45.参见图1所示的一种印刷缺陷检测设备的结构示意图，该印刷缺陷检测设备用于检测核酸检测卡的印刷缺陷；包括：传送装置100、图像采集装置200、识别装置300以及剔除装置400；其中，图像采集装置200设置在传送装置100的上方，传送装置100设置在图像采集装置200的下方的拍摄区域中；图像采集装置200和剔除装置400分别与识别装置300相连；剔除装置400设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的后方。
46.传送装置100，用于对核酸检测卡进行传输；图像采集装置200，用于对进入拍摄区域内的核酸检测卡进行图像采集，得到核酸检测卡的检测图像；识别装置300，用于对检测图像进行模式识别，确定核酸检测卡的缺陷结果；剔除装置400，用于根据缺陷结果对核酸检测卡进行剔除。
47.具体的说，图像采集装置200中可设置光源，通过光源对待检测产品进行打光，使得待测产品的特征更加明显、稳定；图像采集装置200对待测产品进行拍照取图，并将图片传输到识别装置300中进行模式识别。模式识别利用相关图像识别算法，首先使用模板匹配算法去定位待检测的核酸检测卡，在定位到核酸检测卡后对其特定特征进行判断。例如，对图片进行区域分割、特征提取处理，并对不同分割区域使用不同的灰度阈值判断产品特征，以验证核酸检测卡的产品印刷是否有缺陷。如果存在缺陷，则向剔除装置400发出相关信号，控制剔除装置400将存在缺陷的核酸检测卡剔除。
48.从上述实施例中提到的印刷缺陷检测设备可知，利用印刷缺陷检测设备中的图像采集装置采集得到特征清晰、稳定可靠的图片后，通过识别装置中内置的相关机器视觉算法对图像进行实时缺陷检测处理，并利用剔除装置将检测出缺陷的核酸检测卡进行剔除，实现了对核酸检测卡的自动化缺陷检测处理，提高了检测效率以及检测精度。
49.在一些实施方式中，如图2所示的另一种印刷缺陷检测设备的结构示意图可知，该图像采集装置200包括：工业相机210以及光源220；其中，工业相机210设置在传送装置100的上方，工业相机210的拍摄方向与传送装置100相互垂直；光源220设置在传送装置100的上方，光源220向下照射拍摄区域。
50.图像采集装置200是印刷缺陷检测设备的核心装置，通过光源220对核酸检测卡进行照射打光，使核酸检测卡表面的光更加的均匀，有利于工业相机210拍摄到特征更加稳定清晰的图片，增加了后续模式识别算法的检测准确率。
51.在一些实施方式中，光源220包括两个超高亮线形光源；其中，两个超高亮线形光源对称设置在工业相机210的两侧。
52.具体的，光源220、工业相机210设置在相应的固定支架上，光源220的两个超高亮线形光源对称设置在工业相机210的两侧，二者的打光方向均在拍摄区域的中央位置，以实现均匀的打光。
53.如图3所示，在一些实施方式中，该印刷缺陷检测设备还包括显示屏500；显示屏500与识别装置300相连接；显示屏500用于实时显示核酸检测卡的缺陷测试结果。
54.印刷缺陷检测设备的识别过程通过显示屏500进行实时展示，当检测到核酸检测卡存在缺陷时，可通过显示屏500显示其缺陷区域，以便于操作人员实时掌握其检测情况。
55.在一些实施方式中，该剔除装置400中包括：高压喷嘴410；高压喷嘴410通过高压喷气将核酸检测卡吹离传送装置。
56.高压喷嘴410是剔除装置400的核心装置，用于将缺陷产品从传送装置100上剔除，高压喷嘴410的一端连接气泵和吹气机，通过气泵和吹气机提供高压喷气，进而通过高压喷嘴410将高压喷气喷出，使得剔除装置400将传送装置100上正在运动中的核酸检测卡进行剔除。
57.核酸检测卡剔除后，需要使用相关容器对其进行收集，因此在一些实施方式中，该印刷缺陷检测设备还包括收集装置600；其中，收集装置600设置在拍摄区域沿传送装置的传输方向的后方；收集装置600用于收集被剔除装置剔除的核酸检测卡。
58.为了更好的收集被剔除装置400剔除的带有缺陷的核酸检测卡，在一些实施方式中，该传送装置100包括：传送带110和挡板120；挡板120设置在剔除装置400沿传送装置100的传输方向的后方；传送带110用于将核酸检测卡传输至拍摄区域；挡板120用于将剔除装置400剔除的核酸检测卡挡出传送带110。利用挡板120可更好将具有缺陷的核酸检测卡拦截到收集装置600中。
59.在一些实施方式中，该识别装置300至少包括：提供模式识别功能的工控机或服务器。这些工控机以及服务器中均设置有模式识别相关算法的运行环境，当图像采集装置200将拍摄的图片传输到识别装置300后，可使用相关模板匹配算法判断图片中是否存在核酸检测卡，如果是，则再对核酸检测卡进行特征提取，通过对图像进行分割、提取，以验证核酸检测卡是否存在缺陷，这些缺陷主要包括漏印、印翻、拉丝、字符不清晰等，不同的缺陷对应不同的算法。与深度学习算法相比，本方案对核酸检测卡这一简单的产品仅使用的传统模式识别算法即可完成缺陷检测，占用资源更少，不需要使用显卡资源，因此成本更低。
60.在一些实施方式中，该传送装置100中还包括信号触发装置130；信号触发装置130设置在拍摄区域沿传送装置100的传输方向的前方；信号触发装置130用于确定图像采集装置的图像采集信号。当核酸检测卡经过信号触发装置130后，信号触发装置130产生感应信号，并将感应信号传递至图像采集装置200。图像采集装置200根据感应信号，结合预先设置的拍摄参数对核酸检测卡进行拍摄。
61.通过上述实施例中提到的印刷缺陷检测设备可知，该印刷缺陷检测设备能够实时检测核酸检测卡印刷的状态，使用工业相机和超高亮线形光源的搭配采集到特征明显且稳定的图像，并通过传统算法对采集到的图像进行实时缺陷检测。如果出现缺陷时则触发剔除装置，将存在缺陷的核酸检测卡进行剔除。与深度学习算法相比，本方案使用的传统算法占用资源更少，不需要使用显卡资源，因此成本更低。同时，本方案的光学环境可以使核酸检测卡特征更加明显，进一步提高检测的准确率。
62.本实用新型实施例提供了一种印刷缺陷检测系统，其结构示意图如图4所示。该印刷缺陷检测设置在工业生产线中，该印刷缺陷检测系统包括：工控机10以及上述实施例提到的印刷缺陷检测设备20；其中，缺陷检测设备20中至少包括：传送装置、图像采集装置、剔除装置以及识别装置；
63.工控机10与印刷缺陷检测设备20中的识别装置相连接，工控机10用于生成并发送印刷缺陷检测设备的控制指令。工控机10作为印刷缺陷检测系统的处理单元，对印刷缺陷检测设备20的缺陷检测过程进行控制。
64.本实用新型实施例提供的印刷缺陷检测系统中的印刷缺陷检测设备，与前述实施例提供的印刷缺陷检测设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述印刷缺陷检测设备实施例中相应内容。
65.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
66.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
67.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
68.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。