[发明专利]一种线缆表观缺陷检测和字符识别装置

说明书

技术领域

本发明属于图像采集与处理领域，特别是对线缆缺陷的图像识别领域。

背景技术

线缆是电气产品的重要组成部分，表观是线缆质量重要指标之一。本发明充分利用Zynq平台上软硬件联合设计的优势，设计一种基于机器视觉的线缆表观检测和字符识别装置，对高速运动的线缆进行在线实时检测，代替传统生产线上人工目检，提高了线缆产品的生产质量，提高了检测效率。

国内线缆生产线都是半自动生产线，对线缆表观质量检测主要是传统的人工目检，耗时耗力，可靠性差，效率低。国外目前有一些线缆表观检测的设备，但是都是高端产品，成本高，价格昂贵，并且都是基于PC机器视觉系统实现的线缆表观检测，PC机对检测现场环境要求高，不易于安装等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，设计一种体积小、稳定高、处理速度快、可适应恶劣的工作环境的基于Zynq的线缆表观缺陷检测和字符识别装置。

本发明一种线缆表观缺陷检测和字符识别装置，该装置通过相机对线缆进行图像采集，图像采集器，通过多片平面反射镜，将线缆表面全景图像分成四路；由相机对线缆全景图像进行采集，将采集到的线缆图像信息传送到Zynq芯片，通过对Zynq芯片对线缆图像进行处理可分辨出线缆是否存在缺陷或设备处线缆上打印的字符。从而实现发明目的。因而本发明一种线缆表观缺陷检测和字符识别装置，该装置包括：全景图像采集装置、图像处理识别装置、缓存器，报警器、显示器；所述图像采集装置包括：图像采集器、相机，图像采集器包括多块平面镜和光源，通过合理设置平面镜的位置和打光方法，相机采集到线缆表观360°全景图像；图像采集装置通过数据传输线与图像处理识别装置连接；所述图像处理识别装置包括：相机接口、码盘信号接口、片内RAM、缓存控制核、图像处理核，采集到的图像通过相机接口存入片内RAM，再由缓存控制核实时的将片内RAM中的图像存入缓存器，图像处理核通过缓存控制核从缓存器中调取图像进行处理；若图像处理核发现线缆存在缺陷，通过声光报警器报警，并通过显示器对存在缺陷的线缆图像进行显示；若发现线缆上印有字符，则通过显示器对字符进行显示，码盘信号借口接收生产线传输的码盘信号，通过该信号获得线缆长度，定位线缆上缺陷的位置。

其中线缆从图像采集器中穿过，图像采集器包括6块平面镜，4处光源及支架；平面镜和光源设置于支架上，其中的4块平面镜分别设置于线缆的左上方、右上方和左下方、右下方，平面镜之间不能遮挡线缆像的传播路径；左下方和右下方的平面镜直接将线缆的像反射至图像采集器的顶端，左上方和右上方的平面镜中的像通过余下的2块平面将其反射至图像采集器的顶端，相机从图像采集器采集线缆的像；4处光源分别设置于线缆的上下左右。

其中所述图像处理识别装置为Zynq芯片，内嵌双核ARM9。

其中所述图像处理核包括：缺陷检测模块和字符识别模块，缺陷检测模块包括对图像的增强模块、复原模块、分割模块、特征提取模块、模式识别模块；字符识别模块包括对图像的滤波模块、图像拼接模块、形态学处理模块、校正模块、字符提取模块。

本发明一种线缆表观缺陷检测和字符识别装置，基于Zynq的线缆表观检测系统，体积小，便携性好；复杂工作环境下稳定性好；充分利用Zynq平台软硬件联合设计的优势，处理速度快，实时性好。

附图说明

图1为本发明一种线缆表观缺陷检测和字符识别装置示意图；

图2为本发明中图像采集器的示意图。

图2中1，2，3，4，5，6为6块平面镜，A,B,C,D为4处光源。

具体实施方式

图像采集平台包括图像采集器，相机，镜头等，相机选用camera link接口面阵CMOS高速相机，镜头选用高倍率远心镜头，光源选用大功率led光源。图像采集器，包括平面镜和光源，设置合理的打光方法，根据平面镜反射原理，将线缆表观图像分成四路，投射到一个相机内，从而实现对线缆的表观360°全景图像采集。

使用Zynq内部逻辑资源产生相机驱动时序，通过camera link线传送给相机。高速相机开始采图，采集到的图像数据通过camera link线送到Zynq芯片内部，使用Zynq内部逻辑资源产生驱动时序，对camera ink接口高速图像数据进行采集，然后缓存在片内RAM中。