[发明专利]一种雪糕棒质量在线视觉检测系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种雪糕棒质量在线视觉检测系统。

背景技术

雪糕棒（又称雪条棒）是以桦木等为原料，经过造材、剥皮、旋切、冲切、烘干、分选、等生产工艺而成。雪糕棒在加工过程中可能会出现几何尺寸的偏差，也会由于雪糕棒原材料原因导致加工出的雪糕棒表面存在大小不一、形态各异的区域色差。世界各国对于雪糕棒产品在几何尺寸偏差、表面色差方面有着不同的质量要求，根据文献检索，目前没有雪糕棒质量在线视觉检测系统的报道，雪糕棒生产企业主要依据目测对其进行质量检测，其质量难以得到保障。

多线程（Multithreading），是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程，进而提升整体处理性能。具有这种能力的系统包括对称多处理机、多核心处理器以及芯片级多处理（Chip-level multithreading）或同时多线程（Simultaneous multithreading）处理器。在一个程序中，这些独立运行的程序片段叫作“线程”（Thread），利用它编程的概念就叫作“多线程处理（Multithreading）”。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程（中国台湾译作“执行绪”），进而提升整体处理性能。

发明内容

本发明的目的是针对雪糕棒质量缺陷包括几何尺寸偏差和表面色差两大类，目前的质量检测手段是人工目测，检测结果难以得到保障的问题，设计了一种雪糕棒质量在线视觉检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

雪糕棒质量在线视觉检测系统由雪糕棒传送系统、雪糕棒成像系统、雪糕棒质量图像检测单元、雪糕棒质量分选系统等构成。

所述的传送系统是电机带动链条传送带在一定速度下依次将雪糕棒传送到摄像机下，便于雪糕棒逐一成像，主要由电机和变频器构成。

所述的图像采集模块负责将雪糕棒的正反面和两端侧面成像，图像采集模块1采集雪糕棒正面和左右侧面图像，图像模块2采集雪糕棒反面图像，一台工控机控制4台相机采集，图像由USB传输到PCIE总线上，由表面检测光源、弓弯检测光源、接近开关、镜头、摄像机构成。

所述的4台摄像机分别实现雪糕棒正、反面成像、两端侧面成像。

所述的质量图像检测单元负责对成像的雪糕棒进行缺陷检测和质量分级，由一台计算机和编写的软件组成。

所述的分选系统会根据质量检测与分级结果实现雪糕棒的准确分选，即将分级的雪糕棒传送到相应的接收箱内，由气泵、喷漆口、电磁阀及驱动电路、接收通道和接收箱构成。

所述的弓弯检测光源选择红光激光，颜色明显易检。

所述的表面检测光源的作用是使雪糕棒表面整体变亮，表面缺陷更加明显，选择线性白光光源。

所述的系统的两个成像位置数据的融合采用计数融合法。

所述的系统的多级分选方法选用减计数归零法，即当某个减计数器减为零时产生某个响应事件，为不同等级的雪糕棒设置满度值不同的计数器。

所述的系统的应用程序划分为6个线程；4个数据采集处理线程：分别负责控制4个相机采集雪糕棒正反面和左右侧面图像，综合信息得出每个面的分级结果并存入寄存器中；数据显示线程（负责从数据缓冲池中读取数据，显示雪糕棒的等级缺陷信息）；主线程（负责响应所有人机交互功能）。

本发明的有益效果是：

雪糕棒质量在线视觉检测系统能够提供符合质量检测要求的雪糕棒图像，并根据质量检测结果精确控制分选系统准确分级雪糕棒，雪糕棒检测速度达到每秒钟15支。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是雪糕棒质量检测整机系统结构图。

图2是雪糕棒质量在线视觉检测系统模型图。

图3是光源、相机、雪糕棒位置示意图。

图4是计数融合示意图。

图5是融合位置与各喷器口位置关系。

图6是计数器满刻度值与距离关系。

图7是实时采集、处理、显示多线程结构。

其中，1-储槽，2-扫棒装置，3-传送带，4-雪糕棒，5-相机，6-弓弯光源，7-表面光源，8-分选槽，9-翻转板，10-CCD相机，11-线性光源，12-激光光源，13-翻转，14-喷器口。

具体实施方式