检测设备的制作方法

1.本公开涉及光学字符识别(optical character recognition，ocr)技术领域，具体涉及一种检测设备。


背景技术：

2.ocr广泛应用于各种生产场景，以食品包装盒检测场景为例，可通过例如工业相机等图像采集设备来拍摄产线上的场景图像，利用ocr识别算法对包装盒上的诸如生产日期、产品批号、保质期等文字信息进行检测识别。
3.相关技术中，待检测的文字信息往往位于包装盒的不同位置，例如生产日期、产品批号以及保质期等文字通常会钢印在包装盒上表面的封口处，而例如食品口味、类型等文字通常会印刷在包装盒正面。从而相关技术中的检测设备，往往需要多机位的相机来获取场景图像，并且需要多相机融合算法进行文字识别，增加了检测设备的成本。


技术实现要素：

4.本公开实施方式提供了一种检测设备，包括：
5.输送装置，包括传送带和固设于所述传送带的物料板，所述物料板包括呈预设夹角固定连接的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板的夹角空间形成承载腔；和
6.图像采集装置，设于所述输送装置上方，所述图像采集装置的视场方向与所述承载腔的夹角相对设置。
7.在一些实施方式中，所述输送装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括动力源和驱动轮，所述驱动轮与所述动力源的动力输出端固定连接，以受所述动力源驱动转动；
8.所述驱动轮与所述传送带的内表面抵接，以带动所述传送带在水平方向上循环转动，所述物料板固设于所述传送带的外表面。
9.在一些实施方式中，所述输送装置包括多个所述物料板，多个所述物料板在所述传送带上依次均匀间隔设置；
10.所述动力源包括步进电机，所述步进电机驱动所述传送带运动的步长等于相邻两物料板之间的间隔。
11.在一些实施方式中，所述驱动装置还包括至少一个从动滚轮，所述至少一个从动滚轮设于所述传送带的运动路径上，且每一个从动滚轮与所述传送带的内表面抵接。
12.在一些实施方式中，所述驱动轮上与所述传送带抵接的第一表面开设有限位凹槽，所述传送带内表面设有限位凸条，在所述驱动轮与所述传送带内表面抵接时，所述限位凸条装配于所述限位凹槽。
13.在一些实施方式中，所述从动滚轮上与所述传送带抵接的第二表面开设有限位凹槽，所述传送带内表面设有限位凸条，在所述从动滚轮与所述传送带内表面抵接时，所述限位凸条装配于所述限位凹槽。
14.在一些实施方式中，本公开实施方式的检测设备，还包括：
15.连接组件，所述物料板通过所述连接组件与所述传送带铰接；
16.弹性组件，抵接于所述物料板上，以提供驱使所述物料板与所述传送带抵紧的第一弹性力。
17.在一些实施方式中，所述连接组件包括扭力轴承和刚性的连接板，所述连接板固定连接于所述传送带的外表面，所述物料板通过所述扭力轴承与所述连接板铰接。
18.在一些实施方式中，本公开实施方式的检测设备，还包括：
19.承载台，所述输送装置和所述图像采集装置设于所述承载台；
20.角度调节装置，设于所述图像采集装置下方位置的所述承载台上，所述角度调节装置提供驱使所述物料板远离所述传送带的第二弹性力。
21.在一些实施方式中，所述角度调节装置包括支撑杆和伸缩杆，所述伸缩杆通过所述支撑杆固设于所述承载台，所述伸缩杆可伸缩式与所述物料板抵接。
22.在一些实施方式中，所述图像采集装置的数量为多个，多个所述图像采集装置分别设于所述传送带运动方向上的不同位置。
23.本公开实施方式的检测设备，包括输送装置和图像采集装置，输送装置包括传送带和固设于传送带的物料板，物料板包括呈预设夹角固定连接的第一板和第二板，第一板和第二板的夹角空间形成承载腔，图像采集装置设于输送装置上方，图像采集装置的视场方向与承载腔的夹角相对设备。本公开实施方式中，图像采集装置可以同时采集到物料外包装的至少两个表面图像，从而便于后续的文字信息识别，简化检测设备结构和ocr算法，降低设备成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本公开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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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。
25.图1是根据本公开一些实施方式中检测设备的主视图。
26.图2是根据本公开一些实施方式中检测设备的传送带的俯视图。
27.图3是根据本公开一些实施方式中检测设备的物料板的结构示意图。
28.图4是根据本公开一些实施方式中检测设备的侧视图。
29.附图标记说明：
30.1-承载台；2-相机；3-驱动轮；4-从动滚轮；5-传送带；6-限位凸条；7-限位凹槽；8-连接板；9-扭力轴承；10-物料板；11-弹性组件；12-支撑杆；13-伸缩杆；14-显示装置；15-主控装置；16-光源；101-第一板；102-第二板。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，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方式，都属于本公开保护的范围。此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未
构成冲突就可以相互结合。
32.随着计算机视觉技术的发展，利用工业相机对产线产品进行ocr检测也越来越普及。以食品外包装检测场景，厂商往往需要对物料外包装上的生产日期、保质期、产品批号等文字进行检测，以保证产品质量；同时，往往还需要对外包装上的产品类型、食品口味等文字信息进行检测，以对不同类型和口味的食品物料进行分类。
33.但是，在实际应用场景中，食品外包装上的各种文字信息往往位于不同位置。以利乐包的奶制品包装盒为例，奶制品的生成日期、保质期、产品批号等文字信息往往会钢印在包装盒上表面的封口位置，而奶制品的口味、类型等文字信息往往会印刷在包装盒正面。
34.因此，相关技术中，检测设备必须利用至少两个相机来分别采集位于正面和上表面的场景图像，并且在软件层面需要利用多相机融合算法来对多个采集图像进行ocr融合识别，无疑增加了检测设备的成本和使用难度。
35.基于上述相关技术中存在的缺陷，本公开实施方式提供了一种检测设备，旨在通过一次拍摄即可获取物料外包装不同位置的文字信息，降低ocr文字识别难度，简化设备结构，降低对产线的ocr检测成本。
36.本公开实施方式提供了一种检测设备，该检测设备可用于对物料进行ocr检测，对物料实现例如运送、定位、拍摄和检测等产线流程。本公开实施方式的检测设备，可作为上下游产线的中间环节设备，从而连接上下游产线，也可以作为单独的检测产线设备使用，本公开对此不作限制。
37.在一些实施方式中，本公开示例提供的检测设备，包括输送装置和图像采集装置。
38.输送装置用于将物料输送至下游，在物料被输送至下游的过程中，图像采集装置可采集物料的图像，从而检测设备可根据采集的图像进行ocr识别，得到物料外包装上的文字信息。
39.输送装置可包括传送带和物料板，物料板固设与传送带上，从而在传送带受驱动的运动时，物料板可以随之发生运动。本公开实施方式中，物料板包括呈预设夹角固定连接第一板和第二板，第一板和第二板的夹角空间形成承载腔。承载腔用于放置物料，从而在物料板随传送带运动时，可带动物料向下游传送。
40.图像采集装置设于输送装置上方，图像采集装置的视场方向与承载腔的夹角相对设置。在一个示例中，图像采集装置可以是设于传送带上方的电耦合器件(charge coupled device，ccd)相机，并且图像采集装置的拍摄视角(视场)方向正对物料板承载腔的夹角。
41.可以理解，物料板包括第一板和第二板形成的夹角空间，在物料置于承载腔中的情况下，物料支撑于第一板和第二板上，使得物料具有一定的倾斜角度，从而图像采集装置可以采集到包括物料至少两个表面的图像。也即，本公开实施方式中，利用单次拍摄即可同时采集到物料上更多的文字信息，利于后续对物料外包装上文字信息识别。
42.通过上述可知，本公开实施方式中，图像采集装置可以同时采集到物料外包装的至少两个表面图像，从而便于后续的文字信息识别，简化检测设备结构和ocr算法，降低设备成本。
43.图1至4中示出了本公开检测设备的一些实施方式，下面结合图1至4对本公开检测设备进行说明。
44.如图1所示，在一些实施方式中，本公开示例的检测设备包括承载台1，承载台1为
检测设备的主体框架。在一些实施方式中，承载台1可以采用型材制成的框架结构。但是可以理解，承载台1并不局限于框架结构，还可以是例如箱体、柜体等结构，本公开对此不作限制。
45.输送装置固设于承载台1上，输送装置包括驱动装置和传送带5，驱动装置用于驱使传送带5运动。在一些实施方式中，驱动装置包括动力源和驱动轮3，例如图2中所示，传送带5包裹于驱动轮3的外表面，驱动轮3与动力源的输出端固定连接(附图未示出)，从而动力源可带动驱动轮3发生转动，通过摩擦力作用驱动轮3带动传送带5发生转动。
46.在图1示例中，可在传送带的上下游两端各设置一个驱动轮3，也即图1的左右两端均设置一个驱动轮3，两个驱动轮3同时带动传送带5在水平方向上循环转动。可以理解，图1示例中也可仅在其中一端设置一个驱动轮3，另一端仅设置支撑轮而不施加动力源，同样也可实现传动，本公开对此不作限制。
47.值得说明的是，在本实施方式中，传送带5在水平方向上循环转动，也即，图1示例中，传送带5的外表面为竖直面。图1示例的传送带由上至下的俯视图可如图2中所示，也即传送带5可沿类似跑道的轨迹顺时针或逆时针传动。
48.物料板10固设于传送带5的外表面上。例如图1中所示，传送带5的竖直外表面上，依次均匀间隔设置有多个物料板10，在传送带5循环转动的过程中，物料板10随之发生运动。
49.图3示出了本公开一些实施方式中物料板10的结构示意图。如图3所示，传送带5的内表面与主动轮3抵接，而传送带5的外边面固设有多个物料板10。
50.在图3示例中，以一个物料板10为例进行说明，物料板10包括第一板101和第二板102，第一板101和第二板102呈一定夹角固定连接。例如图3所示，第一板101和第二板102连接形成v形的物料板10，v形的物料板10的夹角空间形成用来承载物料的承载腔。
51.在一些实施方式中，第一板101和第二板102可以一体成型为物料板10，也可以是分体式结构，通过螺钉、卡扣等连接结构固定连接形成物料板10，本公开对此不作限制。
52.可以理解，设置第一板101与第二板102的夹角空间作为物料承载腔的作用是，使得物料在放置于承载腔之后可以具有一定的倾斜结构，从而使得位于上方的图像采集装置可以同时采集到多个表面的图像。
53.在一些实施方式中，为提高物料置于承载腔中时的稳定性，避免物料传送过程中脱落，可设置第一板101与第二板102的夹角范围为锐角，也即小于90
°
。从而物料置于承载腔的情况下，物料的底面与第二板102抵接，物料的背面与第一板101抵接，放置更加稳定，降低传送过程中物料脱落风险。
54.图像采集装置固设于输送装置上方的承载台1上，如图4所示，图像采集装置可包括相机2和光源16。光源16朝向输送装置发射光线，并且光源16的光线覆盖范围包括相机的视场范围，从而光源16可对环境进行补光，提高相机2的成像质量。
55.本公开实施方式中，如图4所示，相机2的视场方向与承载腔的夹角相对设置，从而在物料置于承载腔中时，相机2可以采集到包括物料多个表面的图像。
56.在一些实施方式中，相机2可以是工业ccd相机，在相机2拍摄时，被拍摄物料的图像经过镜头聚焦至相机2的ccd芯片上，ccd芯片根据光线的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成图像信号输出，
得到采集图像。
57.可以理解，相机2并不局限于上述示例的ccd相机，在其他实施方式中，还可以采用其他任何适于实施的图像采集设备，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)相机等，本公开对此不作限制。
58.在一些实施方式中，检测设备可包括多个图像采集装置，并且多个图像采集装置分别设于传送带5运动方向的不同位置，从而每个图像采集装置可以各自采集一次物料图像，并基于识别的文字信息结果进行对比，进一步提高ocr识别的精度。例如图1中所示，检测设备包括两个图像采集装置，两个图像采集装置分设于传送带移动方向的不同位置。
59.值得说明的是，图1示例中，设置两个图像采集装置的目的是为了通过两次ocr识别进行复检，以提高识别准确性。事实上，本公开实施方式的检测设备仅需要一个图像采集装置即可实现对物料多个表面的检测，本领域技术人员对此可以理解，本公开不再赘述。
60.在一些实施方式中，考虑到物料在运动状态时成像效果不佳，容易造成图像拖影、模糊，导致ocr检测精度降低。因此，可设置传送带5的运动方式为步进式传动，也即每次移动固定的步长。
61.如图1所示，传送带5上依次间隔设置有多个物料板10，定义相邻两个物料板10之间的间隔为第一距离。可设置驱动轮3的动力源为步进电机，步进电机可以固定的步长和频率带动驱动轮3转动，从而驱动轮3可以固定的频率和步长带动传送带5运动。
62.在一个示例中，可设置步进电机驱动传送带5运动的步长等于相邻两物料板10之间的间隔。也即，步进电机驱动传送带5每次移动第一距离，从而每次移动一个步长之后，均可使得一个物料板10位于图像采集装置下方静止，图像采集装置即可在相邻两个步长之间的静止时刻进行图像拍摄。
63.通过上述可知，本公开实施方式中，利用步进电机驱动物料板运动，提高图像采集质量，进而提高后续ocr检测的精度。
64.可以理解，物料传送的稳定性，也会影响图像采集装置的图像采集精度。例如，物料传送过程中出现晃动和抖动，会导致图像出现重影，影响ocr检测精度。在一些实施方式中，为提高传送带5的传输稳定性，可在传送带5的运动路径上设置至少一个从动滚轮4来辅助传动。
65.如图1、图2所示，在传送带的内部设有多个从动滚轮4，从动滚轮4在左右两个驱动轮3之间依次均匀间隔设置，每个从动滚轮4与传送带的内表面抵接。从动滚轮4可以对传送带5起到支撑作用，提高传送带5的张力，从而提高物料传送的稳定性。可以理解，在其他实施方式中，从动滚轮4的数量也可以为一个，本公开实施方式对此不作限制。
66.通过上述可知，本公开实施方式中，通过从动滚轮对传送带进行辅助传动，提高传送稳定性，
67.在一些实施方式中，为进一步提高传送带的稳定性，在驱动轮3和/或从动滚轮4与传送带5内表面抵接处设置限位结构，通过限位结构对传送带5形成限位，从而提高物料传送的稳定性。
68.如图2、图3所示，驱动轮3上与传送带抵接的第一表面开设有限位凹槽7，限位凹槽7为开设于驱动轮3表面一圈的槽。对应的，在传送带5的内表面上设有限位凸条6，限位凸条6为成型于传送带5内表面一圈的凸出结构。
69.如图3所示，在驱动轮3与传送带5配合传动时，传送带5上的限位凸条6始终卡合在驱动轮3上的限位凹槽7中，通过两者的卡合连接，可以在竖直方向上对传送带5形成限位，保证传送稳定性。
70.另外，从动滚轮4上与传送带抵接的第二表面也可开设限位凹槽7，限位凹槽7为开设于从动滚轮4表面一圈的槽。如图3所示，在从动滚轮4与传送带5配合传动时，传送带5上的限位凸条6始终卡合在从动滚轮4上的限位凹槽7中，通过两者的卡合连接，可以在竖直方向上对传送带5形成限位，保证传送稳定性。
71.可以理解，本公开实施方式中，可以仅在驱动轮3上开设限位凹槽7，也可以仅在从动滚轮4上开设限位凹槽7，也可以在驱动轮3和从动滚轮4上同时开设限位凹槽7，原理与上述相同，本公开对此不作限制。
72.通过上述可知，本公开实施方式中，通过限位凸条和限位凹槽的配合，对传送带形成限位，提高物料传送的稳定性。
73.在本公开实施方式中，物料板10可以无转动的固定设于传送带5上，也可以铰接固定在传送带5上。可以理解，本公开实施方式通过第一板和第二板夹角空间形成的承载腔，使得物料具有一定的倾斜角度，提高采集图像的信息量。在一些实施方式中，考虑到不同物料需要倾斜的角度可能存在差异，因此本公开实施方式中可设置弹性组件对物料板10的角度进行微调。
74.首先，在一些实施方式中，物料板10通过连接组件与传送带5铰接，从而物料板10可具有一定的转动空间。
75.具体来说，如图3所示，连接组件包括刚性的连接板8，连接板8可通过例如螺钉固定设置在传送带5的外表面上。可以理解，由于传送带5为柔性材质，为增强连接位置的牢固性，本公开实施方式中在传送带5上设置刚性的连接板8，从而物料板10铰接在连接板8上。连接组件还包括扭力轴承9，扭力轴承9可以提供转动，从而物料板可以通过扭力轴承9与连接板8铰接。在图3示例中，物料板10即可在扭力轴承9的位置发生转动。
76.在物料板10铰接情况下，为保证物料板10与连接板8稳定贴合，在物料板10的下方还设置有弹性组件11。如图3所示，弹性组件11的一端铰接在连接板8上，另一端铰接在物料板10下方，弹性组件11可以提供驱使物料板10与连接板8抵紧的第一弹性力。也即，在图3示例中，弹性组件为压缩状态，从而可以将物料板10紧紧抵靠在连接板8上。
77.在一个示例中，弹性组件11可以采用气弹簧。当然，在其他实施方式中，弹性组件还可以是其他任何具备弹性力的元件，例如金属弹簧、扭簧、碟片弹簧等，本公开对此不作限制。
78.在一些实施方式中，如图1所示可知，图像采集设备主要用于采集位于其下方的物料图像，因此，可仅在图像采集设备下方设置角度调节装置，从而当物料移动至图像采集设备下方，角度调节装置可对该物料进行角度调节，使得图像采集设备可以采集到包含更多信息的图像。
79.在一个示例中，如图3所示，角度调节装置包括支撑杆12和伸缩杆13，支撑杆12的一端固定与承载台1上，另一端与伸缩杆13固定连接。伸缩杆13位于物料板10的右侧，当伸缩杆13伸出与物料板10的第一板101抵接时，随着伸缩杆13伸长，伸缩杆13即可对物料板10施加使其远离传送带5的第二弹性力，从而置于物料板10内的物料的倾斜角度即可得到调
整。当伸缩杆13缩回，物料板10受到弹性组件11的第一弹性力驱动，复位至与连接板8抵紧的状态。
80.从而结合图1可知，当步进电机驱动某个物料板10移动至图像采集设备下方静止后，位于图像采集设备下方的伸缩杆13伸出抵接物料板10，使得物料板10倾斜角度改变，图像采集设备采集图像完成之后，伸缩杆13缩回，物料板10受弹性组件11驱动复位，同时步进电机驱动下一个物料板10移动至图像采集设备下方，如此循环往复，完成对每一个物料板上物料的ocr检测。
81.通过上述可知，本公开实施方式中，利用角度调节装置可对物料板的倾斜角度进行调整，使得检测设备可以适用于更多类型的物料检测，提高通用性。
82.如图1所示，在一些实施方式中，本公开示例的检测设备还包括主控装置15，主控装置15可以设于传送带5的下方。主控装置15为检测设备的电气控制系统，用于实现对检测设备的各种功能控制。本领域技术人员对此可以理解，本公开不再赘述。
83.如图1所示，在一些实施方式中，本公开示例的检测设备还包括显示装置14，显示装置14可以设于传送带5的上方。显示装置14可以显示图像采集装置的采集图像或视频流，同时还可以显示对物料外包装的ocr检测结果，同时还可以显示用于控制设备的触控按钮等。本领域技术人员对此可以理解，本公开不再赘述。
84.通过上述可知，本公开实施方式中，图像采集装置可以同时采集到物料外包装的至少两个表面图像，从而便于后续的文字信息识别，简化检测设备结构和ocr算法，降低设备成本。利用步进电机驱动物料板运动，提高图像采集质量，进而提高后续ocr检测的精度。通过从动滚轮对传送带进行辅助传动，提高传送稳定性，通过限位凸条和限位凹槽的配合，对传送带形成限位，提高物料传送的稳定性。利用角度调节装置可对物料板的倾斜角度进行调整，使得检测设备可以适用于更多类型的物料检测，提高通用性。
85.显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本公开创造的保护范围之中。