本实用新型涉及玻璃管品质检测领域，具体涉及一种毛细玻璃管品质检测装置。
背景技术：
目前，针对玻璃管的品质检测所采用的方法多种多样，其中，应用较多的是采用人眼直接检测的方法，但由于光线的原因，人眼检测玻璃管存在视觉盲点的缺陷，在采用人眼对玻璃管的品质进行检测时，人眼必须在特定的角度才能识别到玻璃管上的缺陷，长时间工作下人眼容易疲劳，且采用人眼检测无法精确的检测到玻璃管中的气泡和异物、从而检测结果可靠性不高。
此外，人眼检测的方法只能针对大型玻璃管及普通品质要求的玻璃管，而无法检测生物实验、光学实验用的高规格毛细玻璃管。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本实用新型提供了一种毛细玻璃管品质检测装置，该装置通过精确的拍摄出毛细玻璃管的完整图像，然后将所拍摄出的图像传输至工控计算机，以完成对毛细玻璃管的品质检测。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种毛细玻璃管品质检测装置，包括模具本体、工业摄像头、工控计算机和调平推板，所述模具本体包括管架，所述管架包括第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部可相向运动或朝相反方向运动实现所述管架的闭合或张开，所述工业摄像头的镜头位于所述管架的上方，所述调平推板设置于所述管架的上表面并可相对于所述管架的上表面来回滑动，所述工控计算机与所述工业摄像头电连接。
作为优选方案，所述毛细玻璃管品质检测装置还包括亚克力板，所述第一支撑部可与所述第二支撑部对接并形成一个框架结构，所述框架结构的上表面设有多根相互平行且互不接触的横梁，所述亚克力板设置于所述横梁的下方。
作为优选方案，所述毛细玻璃管品质检测装置还包括遮光罩和光源，所述遮光罩扣设于所述模具本体上方，所述工业摄像头设置于所述遮光罩的顶部并与所述遮光罩的顶部连接，所述光源设置于所述遮光罩的侧壁上并倾斜照射于所述管架的上表面。
作为优选方案，所述光源为多个红外光源，多个所述红外光源关于所述管架中心对称分布，所述工业摄像头为红外工业摄像头。
作为优选方案，所述工业摄像头的镜头正对于所述管架的中心设置。
作为优选方案，所述管架的侧部连接有驱动装置，所述驱动装置可驱动所述第一支撑部和所述第二支撑部相向运动或朝相反方向运动。
作为优选方案，所述管架的下表面设有贯穿所述第一支撑部和所述第二支撑部设置的长方体状凹槽，所述模具本体还包括底座、第一垫块和第二垫块，所述管架设置于所述底座的上表面，所述第一垫块和所述第二垫块均设置于所述长方体状凹槽内，所述第一垫块位于所述第一支撑部与所述底座之间并与所述底座固定连接，所述第二垫块位于所述第二支撑部与所述底座之间并与所述底座固定连接，所述亚克力板固定设置于所述第一垫块和所述第二垫块的上表面。
作为优选方案，所述第一支撑部和所述第二支撑部通过连杆连接，所述连杆设置所述第一垫块与所述第二垫块之间并可相对于所述第一支撑部和所述第二支撑部转动，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆交叉设置。
作为优选方案，所述横梁的数量为2，分别将2根所述横梁定义为第一横梁和第二横梁，所述第一横梁设置于所述第一支撑部上，所述第二横梁设置于所述第二支撑部上，所述横梁上设有多个毛细玻璃管放置位，所述毛细玻璃管放置位包括第一支撑位和第二支撑位，所述第一支撑位设置于所述第一横梁的上表面，所述第二支撑位设置于所述第二横梁的上表面并与所述第一支撑位相对齐。
作为优选方案，所述光源与所述管架的上表面之间的夹角为β，其中20°＜β＜60°。
上述技术方案所提供的一种毛细玻璃管品质检测装置，包括模具本体、工业摄像头、工控计算机和调平推板，采用本实用新型对毛细玻璃管品质检测的过程如下：(1)将毛细玻璃管放置于管架上，(2)闭合所述管架和所述调平推板，获取此时毛细玻璃管与管架相接触部位，并将该部位位于毛细玻璃管上的位置记为位置一，其中，所述调平推板顶住毛细玻璃管的两端，实现固定所述毛细玻璃管同时保证所有所述毛细玻璃管之间相互平齐；(3)用工业摄像头对毛细玻璃管进行拍照并记录为照片一；(4)张开管架，此时，由于调平推板顶住了毛细玻璃管的两端，因此毛细玻璃管不会随管架的移动而移动，管架移动后管架与毛细玻璃管之间的相对位置发生改变，获取此时毛细玻璃管与管架相接触部位，并将该部位位于毛细玻璃管上的位置记为位置二，其中，在对管架移动时确保位置二与位置一无重叠部分；(5)然后用工业摄像头对毛细玻璃管进行拍照并记录为照片二；(6)获取所述位置一在照片一中的图像记为图像A，获取所述位置一在照片二中的图像记为图像B，将所述照片一中的图像A替换为图像B，得到照片三，本步骤中所得到的照片三由于将照片一中被横梁挡住的部分用照片二中相应位置的图片进行了替换，因此所得到的照片三为毛细玻璃管的完整图像；(7)将照片三传输至工控计算机，工控计算机通过对照片三进行图像二值化，并将图像二值化的结果与预设值进行对比，从而判断所述毛细玻璃管是否合格。本实用新型通过精确的拍摄出毛细玻璃管的完整图像，然后将所拍摄出的图像传输至工控计算机，以完成对毛细玻璃管的品质检测，通过上述过程实现了对生物实验、光学实验用的高规格毛细玻璃管的品质进行检测的目的。
附图说明
图1为本实用新型一种毛细玻璃管品质检测装置的外部结构示意图；
图2为模具本体的结构示意图；
图3为模具本体的分解示意图；
图4为驱动装置的结构示意图；
图5为毛细玻璃管放置于管架上时的结构示意图。
其中：1、模具本体；2、遮光罩；3、光源；4、工业摄像头；5、底座；6、管架；7、第二垫块；8、边缘边框；9、方位点；10、第二支撑部；11、毛细玻璃管放置位；12、第一支撑部；13、亚克力板；14、第一垫块；15、第一连杆；16、第二连杆；17、长方体状凹槽；18、调平推板；19、毛细玻璃管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1-5所示为本实用新型所提供的一种毛细玻璃管品质检测装置，其特征在于，包括模具本体1、工业摄像头4、工控计算机和调平推板18，所述模具本体1包括管架6，所述管架6包括第一支撑部12和第二支撑部10，所述第一支撑部12与所述第二支撑部10可相向运动或朝相反方向运动实现所述管架6的闭合或张开，所述工业摄像头4的镜头位于所述管架6的上方，所述调平推板18设置于所述管架6的上表面并可相对于所述管架6的上表面来回滑动，所述工控计算机与所述工业摄像头4电连接。采用本实用新型对毛细玻璃管品质检测的过程如下：(1)将毛细玻璃管19放置于管架6上，(2)闭合所述管架6和所述调平推板18，获取此时毛细玻璃管19与管架6相接触部位，并将该部位位于毛细玻璃管19上的位置记为位置一，其中，所述调平推板18顶住毛细玻璃管19的两端，实现固定所述毛细玻璃管19同时保证所有所述毛细玻璃管19之间相互平齐；(3)用工业摄像头4对毛细玻璃管19进行拍照并记录为照片一；(4)张开管架6，此时，由于调平推板18顶住了毛细玻璃管19的两端，因此毛细玻璃管19不会随管架6的移动而移动，管架6移动后管架6与毛细玻璃管19之间的相对位置发生改变，获取此时毛细玻璃管19与管架6相接触部位，并将该部位位于毛细玻璃管19上的位置记为位置二，其中，在对管架6移动时确保位置二与位置一无重叠部分；(5)然后用工业摄像头4对毛细玻璃管19进行拍照并记录为照片二；(6)获取所述位置一在照片一中的图像记为图像A，获取所述位置一在照片二中的图像记为图像B，将所述照片一中的图像A替换为图像B，得到照片三，本步骤中所得到的照片三由于将照片一中被横梁挡住的部分用照片二中相应位置的图片进行了替换，因此所得到的照片三为毛细玻璃管19的完整图像；(7)将照片三传输至工控计算机，工控计算机通过对照片三进行图像二值化，并将图像二值化的结果与预设值进行对比，从而判断所述毛细玻璃管19是否合格。本实用新型通过精确的拍摄出毛细玻璃管19的完整图像，然后将所拍摄出的图像传输至工控计算机，以完成对毛细玻璃管19的品质检测，通过上述过程实现了对生物实验、光学实验用的高规格毛细玻璃管19的品质进行检测的目的。
进一步地，本实用新型所提供的一种毛细玻璃管19品质检测装置还包括亚克力板13、遮光罩2和光源3，所述第一支撑部12可与所述第二支撑部10对接并形成一个框架结构，所述框架结构的上表面设有多根相互平行且互不接触的横梁，所述亚克力板13设置于所述横梁的下方；所述遮光罩2扣设于所述模具本体1上方，所述工业摄像头4设置于所述遮光罩2的顶部并与所述遮光罩2的顶部连接，所述光源3设置于所述遮光罩2的侧壁上并倾斜照射于所述管架6的上表面。所述亚克力板13又称PMMA板，将所述亚克力板13设置于所述横梁的下方作为拍摄时的背景板，由于亚克力板13为镜面反射不会发生漫反射，而将光源3与框架结构成锐角设置，设置于框架结构的上方的摄像头的镜头不会受光源3影响，成像效果好。
进一步地，所述光源3为多个红外光源，多个所述红外光源关于所述管架6中心对称分布，所述工业摄像头4为红外工业摄像头，采用单一的红外光与采用白光相比反射出来的光会少很多，有效的防止了反射光对镜头的干扰，保证了拍摄质量。此外，本实施例中所述亚克力板13和遮光罩2均为黑色，因为黑色光学吸收效果好，进一步减少了反射光。进一步地，通过所述工业摄像头4的镜头正对于所述管架6的中心设置，避免了所拍摄出的照片由于切斜拍摄产生变形。
进一步地，所述管架6的侧部连接有驱动装置，所述驱动装置可驱动所述第一支撑部12和所述第二支撑部10相向运动或朝相反方向运动。所述管架6的下表面设有贯穿所述第一支撑部12和所述第二支撑部10设置的长方体状凹槽17，所述模具本体1还包括底座5、第一垫块14和第二垫块7，所述管架6设置于所述底座5的上表面，所述第一垫块14和所述第二垫块7均设置于所述长方体状凹槽17内，所述第一垫块14位于所述第一支撑部12与所述底座5之间并与所述底座5固定连接，所述第二垫块7位于所述第二支撑部10与所述底座5之间并与所述底座5固定连接，所述亚克力板13固定设置于所述第一垫块14和所述第二垫块7的上表面。如图3所示，本实施例中通过在第一垫块14和第二垫块7上设置凹槽并将所述亚克力板13嵌设与凹槽内实现对亚克力板13的固定，通过将亚克力板13固定设置，有效的防止了亚克力板13随管架6的移动而移动，保证了对毛细玻璃管19多次拍摄时，背景完全相同。
进一步地，所述第一支撑部12和所述第二支撑部10通过连杆连接，所述连杆设置所述第一垫块14与所述第二垫块7之间并可相对于所述第一支撑部12和所述第二支撑部10转动，所述连杆包括第一连杆15和第二连杆16，所述第一连杆15和所述第二连杆16交叉设置。如图4所示，所述第一连杆15的两个端部分别设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一支撑部12上设有与所述第一滑槽相对应的第一滑块，所述第一滑块设置于所述第一滑槽内并可随所述第一连杆15转动的同时在所述第一滑槽内滑动；所述第二支撑部10上设有与所述第二滑槽相对应的第二滑块，所述第二滑块设置于所述第二滑槽内并可随所述第一连杆15转动的同时在所述第二滑槽内滑动；所述第二连杆16的两个端部分别设有第三滑槽和第四滑槽，所述第一支撑部12上设有与所述第三滑槽相对应的第三滑块，所述第三滑块设置于所述第三滑槽内并可随所述第二连杆16转动的同时在所述第三滑槽内滑动；所述第二支撑部10上设有与所述第四滑槽相对应的第四滑块，所述第四滑块设置于所述第四滑槽内并可随所述第二连杆16转动的同时在所述第四滑槽内滑动。在本实施例中，所述驱动装置设置于所述第一支撑部12的侧部，通过设置所述驱动装置实现将所述第一支撑部12向第二支撑部10推进或拉开，由于第一支撑部12和第二支撑部10通过交叉设置的连杆连接，在连杆的带动下可实现第一支撑部12与第二支撑部10同步张开或者闭合。
如图3所示，本实施例中，所述横梁的数量为2，分别将2根所述横梁定义为第一横梁和第二横梁，所述第一横梁设置于所述第一支撑部12上，所述第二横梁设置于所述第二支撑部10上，所述横梁上设有多个毛细玻璃管19放置位11，所述毛细玻璃管19放置位11包括第一支撑位和第二支撑位，所述第一支撑位设置于所述第一横梁的上表面，所述第二支撑位设置于所述第二横梁的上表面并与所述第一支撑位相对齐。通过设置2根横梁支撑毛细玻璃管19，即可实现对毛细玻璃管19的支撑，而且可以尽量少的减少横梁与毛细玻璃管19的接触面积，避免横梁的遮挡对毛细玻璃管19品质检测结果的影响。本实施例中，所述第一支撑位和所述第二支撑位均为大小相同的圆弧形凹槽结构，采用圆弧形凹槽结构能够使第一支撑位和第二支撑位更加稳定的支撑毛细玻璃管19，防止在管架6运动的过程中毛细玻璃管19滑落。本实施例中毛细玻璃管19放置位11的数量为8个，通过设置8个毛细玻璃管19放置位11，可同时对8根毛细玻璃管19进行品质检测，提高品质检测的效率。所述红外工业摄像头设置于所述遮光罩2的顶部并与所述遮光罩2的顶部连接，所述红外光源设置于所述遮光罩2的侧壁上，所述红外光源与所述框架结构所在的平面之间的夹角为β，其中20°＜β＜60°。本实施例中，β＝45°，通过将β设置为45°，可保证红外光源所照射出的光正好切斜照射于毛细玻璃管19上，通过将红外光源从两边照射，能照亮毛细玻璃管19管壁边沿和毛细玻璃管19封口，从而容易发现产品的缺陷。
针对上述装置，本实用新型还提供了一种毛细玻璃管品质检测的方法，包括如下步骤，
S010、将毛细玻璃管19放置于管架6上，所述管架6上方设有红外工业摄像头4，所述工业摄像头4与工控计算机电连接，所述管架6的上表面设有用于调整所述毛细玻璃管19位置的调平推板18，所述管架6包括第一支撑部12和第二支撑部10，所述第一支撑部12与所述第二支撑部10可相向运动或朝相反方向运动实现所述管架6的闭合或张开；
S020、闭合所述管架6和调平推板18，获取此时毛细玻璃管19与管架6相接触部位，并将该部位位于毛细玻璃管19上的位置记为位置一，其中，所述调平推板18顶住毛细玻璃管19的两端；
S030、用工业摄像头4对毛细玻璃管19进行拍照并记录为照片一；
S040、张开所述管架6，用工业摄像头4对毛细玻璃管19进行拍照并记录为照片二；
S050、分别对照片一和照片二进行图像矫正；
S060、获取所述位置一在矫正后的照片一中的图像记为图像A，获取所述位置一在矫正后的照片二中的图像记为图像B，将所述矫正后的照片一中的图像A替换为图像B，得到照片三；
S070、对所述照片三进行图像二值化；
S080、将图像二值化的结果与预设值进行对比，判断所述毛细玻璃管19是否合格。
本实用新型所提供的一种毛细玻璃管19品质检测的方法，通过拍摄照片一和照片二，由于在拍摄照片一时所述管架6闭合、在拍摄照片二时所述管架6张开，因此所拍摄的两张照片中毛细玻璃管19与管架6的接触部位不同，通过获取所述位置一在矫正后的照片一中的图像记为图像A，获取所述位置一在矫正后的照片二中的图像记为图像B，将所述矫正后的照片一中的图像A替换为图像B，得到照片三，从而拼凑出毛细玻璃管19的完整图像照片三，然后对照片三进行图像二值化，并将图像二值化的结果与预设值进行对比，从而判断所述毛细玻璃管19是否合格。在利用相机进行照片拍摄时，由于拍摄者很难保证将相机的镜头完全正对于所要拍摄的对象，因此所拍摄出的照片与实际要表达的照片存在一定变形；即使可以保证镜头与所要拍摄的对象完全正对，由于短焦镜头一般都是球形镜头，因此，所拍摄出的照片仍旧存在一定的鱼眼变形。进一步地，在形成照片三之前对所拍摄的照片一和照片二进行图像矫正，避免了所拍摄的照片由于镜头位置的偏差和鱼眼变形所产生的图像变形，造成对毛细玻璃管品质检查的误差，进而，提高了所合成的照片三与被检测的毛细玻璃管的一致性。通过上述方法实现了对生物实验、光学实验用的高规格毛细玻璃管的品质进行检测的目的。
其中，所述步骤S050中的图像矫正包括如下步骤，
S051、加载图像，本步骤中加载的图像为所拍摄的照片一或照片二的原始图像(src)。
S052、对图像进行预处理；
其具体步骤包括，S052a、对图像进行白平衡，本实施例中，采用灰度世界自动白平衡算法对图像进行白平衡，通过在对毛细玻璃管19拍摄前对镜头中的图像进行白平衡，根据拍摄时光线的色温来设置不同的补偿方式，从而保证了所拍摄出的照片无偏色，避免了由于细微偏色导致在检测毛细玻璃管19上的细微裂纹时产生误差、进而提高了检测结果的准确性。S052b、对图像的对比度和亮度进行调节。
S053、确定图像边缘；
其具体步骤包括，S053a、对图像进行二值化处理，即将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果；S053b、利用canny算子检测图像像，即利用canny算子检测图像中所有线条；S053c、利用HoughLinesP函数检测直线，即利用HoughLinesP函数筛选步骤S053b中所检测出的线条中的直线；S053d、画出边缘边框8，即通过绘制一个边缘边框8将步骤S053c中所筛选出的直线全部包围在边缘边框8中，其中边缘边框8的四条边由步骤S053c中所筛选出的直线在边缘边框8四个方位上最外侧的点确定。
S054、确定方位定点；
其具体步骤包括，S054a、提取所检测出的直线之间的交点，并对所提取的交点进行筛选；S054b、找出所筛选出的点中距离相距最远的两个点，以这两个点作为对角线作出一个矩形，以所作出的矩形区域作为矫正图像的大小；S054c、获取所作出的矩形的四个顶点并并对其中一个顶点进行标记，以所标记的顶点作为方位点9。
S055、利用OpenCV算法对图像进行矫正。
其具体步骤包括，S055a、利用findHomography函数对图像进行矩阵变换，得到变换矩阵；S055b、利用warpPerspective函数对图像进行矫正得到矫正图像；S055c、filter2D函数对矫正图像进行增强滤波得到最终图像。本步骤的具体过程为，将S054c中得到的四个顶点所确定的矩形大小作为矫正后的图像的大小(dst.size)，利用Mat::zero函数创建一张空白的新图片(dst)，将原始图像(src)和新图片(dst)作为输入参数传给findHomography函数，处理后得到变换矩阵。将原始图像(src)、新图片(dst)、矫正后的图像的大小(dst.size)以及步骤S055a得到的变换矩阵作为输入，传给warpPerspective函数，处理后得到矫正图像；将步骤S055b得到的矫正图像传入filter2D函数，加强后得到最终图像(result)。通过上述步骤在形成照片三之前对所拍摄的照片一和照片二进行图像矫正，避免了所拍摄的照片由于鱼眼变形，造成对毛细玻璃管19品质检查的误差，进而，提高了所合成的照片三与被检测的毛细玻璃管19的一致性。
其中，所述步骤S020中，在闭合所述管架6和调平推板18之前需判断所述工控计算机是否已经记录所述工业摄像头4的镜头参数，若未记录则需先记录所述镜头参数作为矫正参数。所述镜头参数包括是Canny算子阈值、对比度和亮度。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。