专利名称：基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置与方法
技术领域：
本发明是一种基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置，涉及一种利用机器视觉技术来检测小型连接件的尺寸和形状缺陷的装置。
背景技术：
小型精冲连接件是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得的一定形状、尺寸和性能的产品零件。随着电子、钟表、计算机等行业的迅速发展，广泛应用于这些行业中的小型精冲连接件的消费也日趋剧增。精冲连接件外观缺陷在线检测传统的方法是依靠专门培训的外观质检工人在不同的工序处根据图样和技术文件的规范对生产线上的连接件通过手摸、目视、光照反射、光照投影、量具测量等方法检测精密冲压件的形状、尺寸、位置精度等外观技术指标。由于质检工人的视觉疲劳、情绪波动等因素使得传统方法必然存在质量标准客观性较差，且该检测方法速度慢，难以适应目前每分钟数百甚至上千的检测速度，再加上该方法为接触式测量，容易对被检测对象造成不同程度的损伤。所以，在小型精冲连接件生产行业，急切需要一种外观缺陷在线检测装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置与方法，可用于对生产线上高速运动的小型精冲连接件外观缺陷检测进行非接触无损在线检测。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是其基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置包括红色LED背光源、工业相机、含有图像采集卡的PC机、接近开关、 PLC控制器和支架；所述红色LED背光源固定安装在所述支架上，所述工业相机安装在所述支架上并能上下移动以使被检测连接件处于工业相机的视野中，所述红色LED背光源位于工业相机的镜头的正下方，所述支架设有检测工作台，所述检测工作台位于所述红色LED 背光源和工业相机之间，所述检测工作台在工业相机的取景范围处开有透光孔；所述PLC 控制器分别与所述红色LED背光源、工业相机、PC机和接近开关连接，所述接近开关靠近所述检测工作台。进一步地，本发明所述透光孔的面积大于所述工业相机在所述检测工作台的取景范围。利用本发明的上述装置对小型连接件外观缺陷进行在线检测的方法包括如下步骤
(1)工业相机采集在检测工作台上运动的待测小型连接件的原始图像；
(2)PC机对工业相机所采集的所述原始图像依次进行图像滤波、图像增强、Carmy边缘检测，得到预处理后的图像；
(3)对所述预处理后的图像按以下步骤进行改进的基于仏！!^!^矩的(ihosal亚像素定位
1)利用式(1)和式(2)计算所述预处理后的图像的三个阶数的Zernike矩，所述三个阶数的Zernike矩分别为^ltl、Z11 ,Z20,
权利要求
1.一种基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置，其特征是包括红色LED 背光源、工业相机、含有图像采集卡的PC机、接近开关、PLC控制器和支架；所述红色LED背光源固定安装在所述支架上，所述工业相机安装在所述支架上并能上下移动以使被检测连接件处于工业相机的视野中，所述红色LED背光源位于工业相机的镜头的正下方，所述支架设有检测工作台，所述检测工作台位于所述红色LED背光源和工业相机之间，所述检测工作台在工业相机的取景范围处开有透光孔；所述PLC控制器分别与所述红色LED背光源、 工业相机、PC机和接近开关连接，所述接近开关靠近所述检测工作台。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置，其特征是所述透光孔的面积大于所述工业相机在所述检测工作台的取景范围。
3.一种利用权利要求1的装置对小型连接件外观缺陷进行在线检测的方法，其特征是包括如下步骤(1)工业相机采集在检测工作台上运动的待测小型连接件的原始图像；(2)PC机对工业相机所采集的所述原始图像依次进行图像滤波、图像增强、Carmy边缘检测，得到预处理后的图像；(3 )对所述预处理后的图像按以下步骤进行改进的基于krnike矩的(ihosal亚像素定位1)利用式(1)和式(2)计算所述预处理后的图像的三个阶数的Zernike矩，所述三个阶数的Zernike矩分别为^ltl、Z11 ,Z20,
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述Fx拟模板为9X9模板，所述9X9模板仅对该9X9模板的圆内灰色的像素求取krnike矩。
全文摘要
本发明公开一种基于机器视觉的小型连接件外观缺陷在线检测装置与方法。其检测装置包括红色LED背光源、工业相机、含有图像采集卡的PC机、接近开关、PLC控制器和支架；红色LED背光源固定安装在所述支架上，工业相机安装在支架上并能上下移动以使被检测连接件处于工业相机的视野中，红色LED背光源位于工业相机的镜头的正下方，支架设有检测工作台，检测工作台位于红色LED背光源和工业相机之间，检测工作台在工业相机的取景范围处开有透光孔；PLC控制器分别与所述红色LED背光源、工业相机、PC机和接近开关连接，接近开关靠近所述检测工作台。本发明能够对小型精冲连接件外观缺陷实现高速、高精度、无误的在线检测。
文档编号G01B11/00GK102221556SQ20111006131
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者付民, 孙坚, 徐红伟, 钟绍俊, 陈乐 申请人:中国计量学院