[发明专利]一种基于机器视觉的手机外壳缺陷智能检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉自动检测领域，具体是一种基于机器视觉的手机外壳缺陷智能检测装置。

背景技术

机器视觉作为新兴的智能检测方法开始在工业、农业、安监等领域迅速应用并推广。机器视觉由工业相机、图像采集卡、光源、处理软件、执行机构等组成，能够替代部分人眼与大脑的功能，能对处理的对象自动识别与分析。机器视觉应用于产品缺陷检测，其优点是高效、稳定，能迅速地识别缺陷且与人工检测相比不会因为工作时间长而疲劳。另外，其无损检测的优点尤其在表面质量要求很高的产品检测中发挥重大作用。

基于机器视觉的手机外壳缺陷在线检测系统是机器视觉在手机外壳领域的创新应用。手机外壳属于精细制品，无论是塑料还是金属的手机外壳生产出来后要求外表面有很高的质量，任何划痕、毛刺、异色、压伤、塑料壳表面气泡等缺陷都是不允许的。目前手机外壳缺陷主要还是靠人眼来甄别，速度很慢，容易疲劳，而且手机壳都是大批量生产，只能通过随机抽样检测，这就更一步提高出品的次品率。消费者购买新手机时，丁点的外壳缺陷都是不能容忍的。所以，提高次品的检出率和检测速度对于生产厂商都尤为重要，而机器视觉在线检测正好能做到这一点。

商业化的手机外壳缺陷的机器视觉检测系统很少，很多都只是针对手机键盘的表面质量检测，例如德国的ISRA VISION公司和日本的KEYENCE公司。由于手机外壳的颜色多种多样，而且边缘还存在圆角过度，形成曲面，对光源、相机、图像处理算法要求很高，能够达到检测要求的商业化系统是少之又少。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种完整的基于机器视觉的手机外壳缺陷智能检测装置，能在线、实时、自动、智能地检测手机外壳的质量，并实现次品与合格品的分流。

本发明的目的实现所采用的技术方案如下：

一种基于机器视觉的手机外壳缺陷智能检测装置，包括传送装置、检测系统、次品剔除单元和计算机；所述传送装置包括两条传送带和一个转向汽缸，传送带由步进电机带动，两条传送带位于同一水平面且相互垂直排放，手机外壳在第一条传送带上输送，当第一条传送带末端的位置传感器检测到手机外壳时，由该检测信号控制转向汽缸将该手机外壳推到第二条传送带上；所述每个检测系统均包括光照单元和图像采集单元，所述光照单元对传送装置运送的手机外壳的一面实施光照，由图像采集单元对该面进行拍照，再将采集到的图像信号传输给计算机，由计算机识别出有缺陷的手机外壳，并将有缺陷的手机外壳的编号传输给次品剔除单元，由次品剔除单元将该有缺陷的手机外壳剔除。

所述检测系统分别是对手机外壳的正面及左、右、前、后侧面进行检测，所述左、右侧面检测系统设于一条传送带上，而前、后侧面检测系统设于另一条传送带上，所述正面检测系统设于任意一条传送带上。

所述图像采集单元包括图像采集卡、工业相机和位置传感器；所述位置传感器负责检测手机外壳的到来，无物体经过时输出高电平，有物体经过时输出低电平，并将信号发送给连接到计算机的信号采集卡上，通过计算机程序记录经过手机外壳数并编号，所述工业相机对到达其正对位置的手机外壳进行拍照，并将图像信号经由图像采集卡传送给计算机。

所述光照单元包括光源、光源控制器和不透光的遮光罩；所述光源控制器与计算机上的信号采集卡相连，所述光源由所连接的光源控制器控制其亮度调节；所述光源和工业相机均置于不透光的遮光罩内。

所述手机正面检测系统采用的光源为环形光源和同轴光源，所述同轴光源置于相机的正下方，环形光源置于同轴光源的正下方，两种光源和相机的轴线重合，当手机外壳到达相机正下方时，先点亮同轴光源，相机马上拍照，然后熄灭同轴光源，点亮环形光源，相机马上拍照。

所述手机前、后侧面检测系统的光源均采用条形光源，并且靠近与条形光源相配对的相机倾斜安装在传送带的两侧，条形光源的光照和相机均对准手机外壳前、后侧面，当手机外壳到达相机下方时，点亮条形光源，相机马上拍照。

所述手机左、右侧面检测系统的光源均采用条形光源，并且靠近与条形光源相配对的相机倾斜安装在传送带的两侧，条形光源的光照和相机均对准手机外壳左、右侧面，当手机外壳到达相机下方时，点亮条形光源，相机马上拍照。

所述次品剔除单元包括剔除气缸和第二位置传感器，所述剔除汽缸和位置传感器均安装在第二传送带的末端，剔除气缸的运动方向与第二条传送带的运动方向相垂直，当位置传感器检测到有缺陷的手机外壳到来时，将该信号传输给信号采集卡，由其发出控制信号给电磁阀，驱动剔除气缸运动。