[发明专利]多相机视觉检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品检测领域，且特别涉及一种多相机视觉检测系统及检测方法。

背景技术

随着计算机技术的不断进步，工业产品的检测已经由传统的人工手动检测逐渐转换为自动化设备的自动检测。自动检测不仅大幅度降低了人工检测的成本，同时在一定程度上也提高了产品的检测效率。

现有的自动检测方法为，自动设备上的单个CCD摄像头获取被检测物体的图像，将获得的图像与标准图像进行比对，当两者相同时则认为是合格品，否则，为不合格品。由于单个CCD摄像头只能清晰捕捉到被检测物体某一平面的图像，而对于具有多个高低平面的被检测物体(目前大部分的工业产品均为这种产品)，现有的方式是通过多次调节单个CCD摄像头的焦距来完成多个高低平面的图像获取。这种获取方式存在获取速度慢、成本高且代价大的问题，也正是这些问题阻碍了现有工业产品的高精度自动检测。

发明内容

本发明为了克服现有技术中单个CCD摄像头对获取具有多个高低平面的被检测物体图像存在获取速度慢、成本高的问题，提供一种可快速获取具有多个高低平面的被检测物体图像的多相机视觉检测系统及检测方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种多相机视觉检测系统，包括多个微型相机和图像处理单元。多个微型相机设置在被检测物体的周围，多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像。图像处理单元电性连接多个微型相机，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。

于本发明一实施例中，多相机视觉检测系统还包括工控机和显示器，工控机与图像处理单元相连接，接收图像处理单元的处理结果并在显示器上进行显示。

于本发明一实施例中，多相机视觉检测系统还包括与工控机相连接的排出单元，工控机接收到图像处理单元输出的不合格品信号并将该信号输出至排出单元，排出单元将不合格品从流水加工位置上剔除。

于本发明一实施例中，多相机视觉检测系统还包括存储模块，存储模块电性连接图像处理单元，存储图像处理单元处理后的图像和数据。

相对应的，本发明提供一种多相机视觉检测方法，包括：

多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像；

将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。

于本发明一实施例中，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配的步骤包括：

针对获取到的每张图像，提取该图像的关键点；

对关键点进行特征描述；

根据关键点的特征描述匹配获取图像的关键点和预设的相应图像模板上的关键点，当获取图像的所有关键点和预设的相应图像模板上的所有关键点完全匹配时，认为获取到的图像和预设的相应图像模板匹配。

于本发明一实施例中，采用SIFT算法提取获取到的每张图像的关键点并对关键点进行特征描述，具体的步骤如下：

建立图像的尺度空间，在尺度空间内搜索图像的关键点，得到关键点所在像素的位置；

通过关键点的四邻域得到关键点所在位置的梯度幅度大小m(x,y)和梯度方向θ(x,y)，通过幅度大小m(x,y)和梯度方向θ(x,y)为关键点赋予128维参数，使得每个关键点具有位置、所处尺度和方向三个信息，从而确定一个SIFT特征区域。

于本发明一实施例中，采用关键点特征向量的欧式距离来对提取图像的关键点和预设的相应图像模板上的关键点的匹配。

于本发明一实施例中，多相机视觉检测方法还包括：将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配判断被检测物体是否合格之后通过多张图像获取被检测物体的参数并进行存储。

综上所述，本发明提供的多相机视觉检测系统及检测方法与现有技术相比，具有以下优点：

通过设置多个微型相机，与现有的单个CCD摄像头相比，由于每个微型相机都可实现自动对焦，在图像采集时无需再进行多次调节微型相机的焦距即可实现对具有不同高低平面的被检测物体的一次性图像采集，该设置大大提高了 图像采集的速度，降低了图像采集的工序，从而达到降低检测成本的目的。通过设置图像处理单元来对多个微型相机获取的图片进行处理，通过判断获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板是否匹配来实现具有不同高低平面的被检测物品的合格检测。