工业相机圆柱检测方法

摘要

本发明涉及一种工业相机圆柱检测方法。待检工件由驱动同步带传送至进料驱动轮，由进料驱动轮把工件传送至在检工位，当工件到达在检工位后在驱动轮的驱动下进行旋转，此时开启背光源，设置相机工作为面阵采样模式，采集在检工件外轮廓面阵图像，并且计算在检工件的直径及高度。随后，由与驱动轮同轴的编码器获得工件旋转速度，计算线扫频率，改变相机工作为线阵模式，设置线扫频率，开启线扫光源，采集工件侧表面图像，识别工件表面缺陷，完成检测。根据检测结果判断工件是否合格，及其档次，从而对工件进行分类。

权利要求

1.工业相机圆柱检测方法，其技术特征是：

机械结构包括：主机(1)、相机(2)、线扫光源(3)、待检工件(4)、在检工件(5)、已检工件(6)、驱动同步带(7)、进料驱动轮(8)、出料驱动轮(9)及背光源(10)；

控制模块包括面阵相机控制模块、AOI自动光学检测模块、主机；

工作流程是：待检工件(4)由驱动同步带(7)传送至进料驱动轮(8)，由进料驱动轮(8)把工件传送至在检工位，在检工件(5)后在驱动轮(8, 9)的驱动下进行旋转，此时开启背光源(10)，设置相机(2)工作为面阵采样模式，采集在检工件(5)外轮廓面阵图像，并且计算在检工件(5)的直径及高度；随后，由与驱动轮(8)同轴的编码器获得工件旋转速度，计算线扫频率，改变同一相机( 2) 工作为线阵扫描采集模式，设置线扫频率，开启线扫光源(3)，在检工件(5)在驱动轮(8, 9)驱动下旋转一周，相机(2)采集在检工件(5)侧表面图像完成，识别在检工件(5)表面缺陷，完成检测；主机(1)根据在检工件(5)直径和高度以及表面缺陷信息判断工件是否合格，及其档次，从而对工件进行分类。

2.根据权利要求1所述检测方法，其技术特征是：圆柱侧表面图像及外轮廓检测采用同一台相机，设置相机工作在面阵采集模式采集工件外轮廓图像，设置相机工作在线阵采集模式采集工件测表面图像。

3.根据权利要求2所述检测方法，其技术特征是：圆柱侧表面图像及外轮廓检测在同一工位进行，通过切换背光源采集外轮廓图像采集，切换正面线扫光源采集侧表面图像。

说明书

工业相机圆柱检测方法

(一)所属技术领域

[0001] 本发明涉及工业相机检测领域，特别是使用工业相机检测圆柱工件的领域。(二)背景技术

[0002] 随着机器视觉图像传感器的飞速发展，工业相机从扫描原理上基本分为线阵相机和面阵相机，而且扫描速度越来越高，线阵相机高达120Kline/s，面阵相机采集速度也达到500FPS(刷新率)。在目前的检测应用中，线阵相机主要用于印刷检测，平面缺陷检测；面阵相机用于轮廓尺寸检测，图像处理比对，定位等需求。

[0003] 近些年，CMOS图像传感器技术飞速发展，具有全局曝光的面阵传感器曝光时间可控制在约10us左右，输出控制功能强大，通过AOI(自动光学检测)功能即可实现1line输出，输出帧率也可达30kline/s，同时也可实现面阵1280*1024输出，这就在一些工业现场应用场合可结合线阵相机和面阵相机的优点，提高效率，节省成本。

[0004] 目前圆柱体的圆柱表面图像采集一般用线阵相机采用物体旋转的方式扫描，然后软件展开为平面图像处理；

[0005] 对于圆柱的直径和高度则通过面阵相机加背光光源采集图像，首先标定一个像素对应的尺寸，根据工件的直径像素个数和高度像素个数则可以计算出直径和高。

[0006] 通常情况下要求检测两方面内容，那么成熟的解决方案就是用一台面阵相机测量圆柱的直径和长度，用一台线阵相机展开圆柱侧面，检测侧面缺陷；

[0007] 现有技术方案的缺点是：

[0008] 1.需要2台相机，一台线阵相机采集圆柱侧表面图像，分析缺陷，另一台面阵相机采集圆柱外轮廓，计算圆柱直径和高度；两台相机需要设计两个安装工位，需要空间大，结构复杂，同步控制难，成本高昂。

[0009] 2.线阵相机速度快，一般都是camera link接口或者千兆网接口，需要配备专用的采集卡才能工作，整体解决成本高。

[0010] 针对以上不足，本发明采用一台面阵相机既可以采集圆柱侧表面图像，分析缺陷，又可以采集圆柱外轮廓，计算圆柱直径和高度。(三)发明内容

[0011] 本发明的目的就是提供一种采用一台面阵相机既可以采集圆柱侧表面图像，分析缺陷，又可以采集圆柱外轮廓，计算圆柱直径和高度的方法。

[0012] 本发明的目的是这样实现的：

[0013] 本发明的机械结构包括：主机、相机、线扫光源、待检工件、在检工位及工件、已检工件、驱动同步带、进料驱动轮、出料驱动轮及背光源。

[0014] 本发明控制模块包括面阵相机控制模块、AOI自动光学检测模块、主机。

[0015] 其工作流程是：待检工件由驱动同步带传送至进料驱动轮，由进料驱动轮把工件传送至在检工位，当工件到达在检工位后在驱动轮的驱动下进行旋转，此时开启背光源，设置相机工作为面阵采样模式，采集在检工件外轮廓面阵图像，并且计算在检工件的直径及高度。随后，由与驱动轮同轴的编码器获得工件旋转速度，计算线扫频率，改变相机工作为线阵模式，设置线扫频率，开启线扫光源，采集工件侧表面图像，识别工件表面缺陷，完成检测。主机1根据检测结果判断工件是否合格，及其档次，从而对工件进行分类。(四)附图说明

[0016] 附图1是本发明的机械结构图。其中1是主机；2是相机；3是线扫光源；4是待检工件；5是在检工位及工件；6是已检工件：7是驱动同步带；8是进料驱动轮；9是出料驱动轮；10是背光源。

[0017] 本发明的硬件结构由附图2所示。其中AOI为自动光学检测模块。

[0018] 图3是本发明的工作流程图。(五)具体实施例

[0019] 本发明的工作原理如下：

[0020] 如附图1、附图2和附图3所示：待检工件4由驱动同步带7传送至进料驱动轮8，由进料驱动轮8把工件传送至在检工位5，当工件到达在检工位5后在驱动轮8和9的驱动下进行旋转，此时开启背光源10，设置相机2工作为面阵采样模式，采集在检工件5外轮廓面阵图像，并且计算在检工件5的直径及高度；随后，由与驱动轮8同轴的编码器获得工件旋转速度，计算线扫频率，改变相机工作为线阵模式，设置线扫频率，开启线扫光源3，采集工件5侧表面图像，识别工件5表面缺陷，完成检测。根据检测结果判断工件是否合格，及其档次，从而对工件进行分类。