产品尺寸检测方法与流程

文档序号:12060526阅读:7520来源:国知局

本发明涉及视觉检测领域,尤其涉及产品尺寸的视觉检测方法。



背景技术:

在现代机械工业自动化生产中,对于生产出来的产品,涉及到各种各样的检查,例如产品各种外观尺寸检查、产品印刷质量检查、产品包装上的条码和字符识别等。这类产品的共同特点是连续大批量生产、对外观质量的要求非常高。但是,目前这种带有高度重复性和智能性的工作是由肉眼来完成的,但在某些特殊情况下,如对微小尺寸的精确快速测量、形状匹配以及颜色辨识等,依靠肉眼根本无法连续稳定地进行,其它物理量传感器也难以胜任。且人为单独测量耗时长、效率低,检测误差在很大程度上影响产品合格率,测量多个尺寸时速度更慢,这种人工检测的方式会导致产品成本高、品质差等。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种可对产品尺寸进行自动检测的方法。

为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:

一种产品尺寸自动检测方法,包括如下步骤:

步骤一:系统初始化,提供至少二取像装置;

步骤二:预设所述至少二取像装置的坐标;

步骤三:对一产品标准件增加检测尺寸的检测位置;

步骤四:驱动至少二取像装置以分别对应产品标准件待检测位置的至少两端点;

步骤五:取像装置拍摄得到待检测位置至少两端点的坐标,根据端点的坐标值计算检测尺寸大小,得到检测尺寸的标准数值;

步骤六:提供一待检测件需检测的尺寸,并驱动该检测尺寸对应检测位置至少两端点的取像装置;

步骤七:取像装置拍摄得到待检测尺寸对应位置至少两端点的坐标,根据端点坐标值计算待检测件检测尺寸的大小,并与对应检测尺寸的标准数值进行比对。

其中,进一步包括以下步骤:在检测尺寸标准数值的基础上预设一误差范围值X,如果待检测件检测尺寸的大小与对应检测尺寸的标准数值的误差范围值X以内,则待检测件合格,否则,待检测件不合格。

其中,所述步骤五后进一步包括以下步骤:对检测尺寸标准数值进行参数优化,形成检测尺寸标准参数,如果待检测件检测尺寸的大小与对应检测尺寸的标准参数的误差范围值X以内,则待检测件合格,否则,待检测件不合格。

其中,所述参数优化为轮廓索引优化。

其中,所述参数优化为对比度优化。

其中,所述参数优化为图像平滑优化。

其中,进一步包括如下步骤:保存检测尺寸标准参数及误差范围值X。

本发明的有益效果是:通过采用双取像装置原理对产品的各类尺寸进行测试,使得测试结果更精确。

附图说明

图1是本发明具体实施例产品尺寸自动检测方法流程图。

具体实施方式

请参阅图1,为本发明产品尺寸检测方法的具体实施方法流程图,本发明具体实施例主要用于测试产品的各种尺寸,如测量手机的电源孔长宽、音量键长宽、背面天线缝宽度、SIM孔长宽、以及整个产品的内长和内宽等尺寸,为使检测的结果更精确,本发明具体实施例对于采用至少两个取像装置联合测量的方法,具体步骤如下。

S100:系统初始化,提供至少二取像装置(如机相)。并使各类硬件设备如取像装置、激光装置、运动控制器,串口通讯IO卡(如控制设备报警声和三色灯等标示装置)等与主系统连接。

S110:预设所述至少二取像装置的平面坐标。通过圆点标定方法对所有取像装置的图像物理坐标(即平面坐标)进行标定,以毫米为单位,即用物理单位表示图像像素位置。为了使检测的尺寸更精准,本实施例在检测产品的大尺寸(超过单个取像装置拍摄范围)时,都采用至少两个取像装置进行拍摄,即:对待检测尺寸的两端均进行拍摄,然后再根据二取像装置拍摄的位置信息分别获取两端点的坐标值,如果需要检测产品的N个尺寸时,可以设置2N个取像装置,并分别对所有取像装置的平面坐标进行预设。用手机的USB孔来举例:用一个取像装置去拍摄一个USB孔和用两个取像装置去拍摄同样一个USB孔,对于USB孔的边缘来讲的话,明显是两个取像装置去拍摄一个完整的USB孔更加精确,通过使用两个取像装置拍摄的USB孔的两边的图像中的坐标,再把他们转换为对应的物理坐标。再根据这些坐标求出USB孔的内长、内宽等尺寸。

S120:对一产品标准件增加检测尺寸的检测位置。即,选择产品标准件要检测的具体尺寸,如手机壳体顶部的宽度,可以针对壳体顶部两端的位置分别设定检测位置。

S130:驱动至少二取像装置以分别对应产品标准件待检测位置的至少两端点。系统根据待检测尺寸的位置可预先设定每一个尺寸两端点对应的取像装置编号,在具体拍摄时,只需选择相应编号的取像装置即可完成拍照,当然,本发明尺寸检测方法不限于只测定一个直线距离,也可以测试多个距离,如三角形的周长,可以分别设置三个相机在三个端点,再通过拍照得面三个端点的平面坐标,进而得出三角形的周长,同样,也可以用于测试更多形状的尺寸,只要通过多点定位拍摄得出各点的平面坐标,再通坐标数值计算相应的尺寸即可。

S140:取像装置拍摄得到待检测位置至少两端点的坐标,根据端点的坐标值计算检测尺寸大小,得到检测尺寸的标准数值。即:当某个尺寸超过单个取像装置的拍摄范围时,通过至少两个取像装置来对待检测尺寸的两个端值进行拍照,得到两端点的平面坐标值,再根据该两端点的平面坐标值计算出待检测尺寸两端值之间的距离,进而得出待检测尺寸的数值大小,即:通过将两个取像装置进行标定,从而可以获取其中一个取像装置的图像边缘到另一个取像装置的图像边缘的物理距离。

S150:对检测尺寸标准数值进行参数优化,形成检测尺寸标准参数。对检测位置进行参数优化,在添加检测位置时会生成默认参数,该系统可以实时检测,观察测量结果是否正确,如边缘有偏移或找不到的情况,可以修改轮廓索引、对比度和平滑参数。再设置检测位置的公差范围,输出结果时会调用预先设定的公差进行比较。

其中,轮廓索引:轮廓检测指检测图像中的对象边界,更偏向于关注上层语义对象。如OpenCV(Open Source Computer Vision Library,跨平台计算机视觉库)中的findContours(轮廓跟踪)函数,它会得到每一个轮廓并以点向量方式存储,除此也得到一个图像的拓扑信息,即一个轮廓的后一个轮廓、前一个轮廓、父轮廓和内嵌轮廓的索引编号。

对比度:是黑与白的比值,也就是从黑到白的渐变层次,比值越大,从黑到白的渐变层次就越多,对比度的计算公式c=∑r(i,j)*r(i,j)*p(i,j),r(i,j)=|i-j|即相邻像素间的灰度差,p(i,j)为相邻像素灰度差为r的像素分布概率,图像对比度越高,那么对比度参数可以设置越大会更稳定。

图像平滑:该系统使用高斯模糊滤波处理,高斯模糊是一种两维的卷积模糊操作,在图像完成高斯模糊相对于均值模糊来说,计算量会增加,但是高斯模糊可以实现一些特殊效果,特别是在图像噪声(非椒盐噪声)消去方面,更是有着非常好的效果,该系统平滑参数代表高斯函数中的标准方差,推荐值为1.0~5.5。

当然,如果产品测试精度要求不高,也可以不对产品标准件的检测尺寸的标准数值进行优化,而直接以步骤S140得到的检测尺寸的标准数值作为比对基础。

S160:在检测尺寸标准参数的基础上预设一误差范围值X。假设该产品尺寸标准值参数值为A,误差范围值为X,测量值为D,D的判定结果为:(A-X)<D<(A+X),如果不在这个范围内,则表示测试结果不通过。通过测量得出检测尺寸的标准参数后,可根据实际要检测产品的品质要求,在该标准参数的基础上设定X的范围值。

S170:保存检测尺寸标准参数及误差范围值X。

S180:是否继续添加产品标准件检测尺寸,该系统可以添加产品标准件多个尺寸的检测位置。如果需要继续添加,则重复S120至S170的步骤。如不需要再添加,则进入S190步骤。

S190:提供一待检测件需检测的尺寸,并驱动该检测尺寸对应检测位置至少两端点的取像装置。此过程与S130的过程相似,在此不再赘述。

S200:取像装置拍摄得到待检测尺寸对应位置至少两端点的坐标,根据端点坐标值计算待检测件检测尺寸的大小,并与对应检测尺寸的标准参数进行比对。即:根据被选择二取像装置拍照的具体位置得到该尺寸两个端点的平面坐标值,通过该平面坐标值计算出待检测件检测尺寸的实际大小,并将结果与相应的检测尺寸的标准参数进行比对。也可以直接与检测尺寸的标准数值进行比对。

S210:判定比对结果是否是在误差范围值X内。如果比对结果在误差范围值X内,则该待检测件合格,如果超过误差范围值X,则该待检测件不合格 。

进一步地,为使测试结果更精确,在步骤S140前可进一步包括以下步骤:

提供待检测位置使用的光源,为了针对产品的颜色差异性,光源采用组合光源,该系统可以调用任意光源,对于不同的检测位置,可以开启单个光源和多个光源同时使用,从而得到更高的图像质量,提高测量精度和稳定性。

本发明具体实施方式通过采用双取像装置原理对产品的各类尺寸进行测试,使得测试结果更精确。当然,本发明尺寸检测方法不限于只测定一个直线距离,也可以测试多个距离,如三角形的周长,可以分别设置三个相机在三个端点,再通过拍照得面三个端点的平面坐标,进而得出三角形的周长,同样,也可以用于测试更多形状的尺寸,只要通过多点定位拍摄得出各点的平面坐标,再通坐标数值计算相应的尺寸即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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