[发明专利]一种基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测领域，尤其涉及一种基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测装置与方法。

背景技术

近年来，随着社会和科技水平的不断进步，智能手机的消费量不断提高，这对智能手机的零配件生产提出了新的要求。手机外壳作为智能手机的重要配件不仅起着保护作用，还在一定程度上决定了手机的美观程度，然而其在生产过程中有时会产生凹陷、凸起、异物、以及轮廓变形等缺陷，这将严重影响手机外观以及装配质量，必须在生产过程中对手机外壳进行筛选和检测。

传统的手机外壳质量检测多依靠于人工，然而人工检测效率低、成本高，因此急需一种自动化检测方案。近年来随着科技水平的进步，出现了基于机器视觉的手机外壳质量检测方法，如发明专利CN102218406A。该方法使用多个CCD相机对手机外壳的各个表面进行拍摄，通过图像处理识别出手机外壳表面的划痕、毛刺、异色等缺陷。此方法不仅需要复杂的模式识别算法而且结构复杂，需要协同多个CCD相机工作，计算量巨大，此外由于仅采用CCD相机进行检测的局限性，该方法不能得到手机外壳的三维轮廓，故针对一些不明显的轮廓变形无法进行有效的检测，容易造成漏检。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种简单灵活、快速稳定的基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测装置与方法，不仅能实时在线重构手机外壳的轮廓，并能自动检测其有无凹陷、凸起以及轮廓变形等缺陷，适用于在线大批量工业生产应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测装置，包括传送装置、采集装置和计算机三个部分；

所述传送装置包括传送导轨、电机、运动控制卡、光电传感器和用于承载手机外壳的若干基座，所述光电传感器固定设置在所述传送导轨一侧，所述基座固定间隔依次安放在传送导轨上，所述传送导轨由运动控制卡控制电机带动；

所述采集装置包括光源控制器、线激光发生器、CCD相机和图像采集卡，所述光源控制器用于控制线激光发生器发射线激光，图像采集卡用于从CCD相机获取图像；

所述计算机分别与光电传感器、图像采集卡以及运动控制卡信号连接，用于对整个检测装置的控制，并从CCD相机获取图像，结合光电传感器获取的基座的位置和速度信息实时在线重构手机外壳三维轮廓，与标准手机外壳轮廓进行比较，判断其有无缺陷，从而完成手机外壳的质量在线检测。

进一步地，所述手机外壳承载基座水平安放在传送导轨上，由传送导轨带动水平匀速向前运动，所述基座与手机外壳相对固定并且保持水平，两者的相对位置与姿态不会因为传送导轨的运动而发生改变。

进一步地，所述光电传感器安装在传送导轨的特定位置上，当基座运动到该位置时，光电传感器向计算机发送检测信号，由该检测信号同时触发计算机开始记录基座的速度和位置信息以及开始采集CCD相机的图像，当其检测到基座完整经过该位置时，光电传感器再次向计算机发送信号，停止位置和速度信息采集以及图像采集。

进一步地，所述线激光发生器和CCD相机以一定角度安装在特定位置，设透镜焦距为f，激光光点O到透镜距离为l，O的像点P到透镜距离为d，激光光轴与CCD相机光轴的夹角为α，CCD相机光轴与成像平面的夹角为β，则其应满足以下条件：

进一步地，所述线激光发生器由光源控制器控制发射线激光，所述线激光始终垂直照射于基座上的手机外壳，光条清晰明亮，能完整覆盖手机外壳。

进一步地，所述CCD相机为高分辨率、高帧率面阵相机，两个相机以一定角度对称安装在线激光发生器两侧，用于完整、清晰地获取手机外壳上的光条信息，并经图像采集卡传输给计算机。

进一步地，所述计算机为高性能计算机，通过数据线接收来自光电传感器的信号、来自CCD相机的图像信息、以及来自基座的位置和速度信息，结合图像信息以及位置和速度信息实时计算得到手机外壳的三维轮廓，并将计算得到的手机外壳三维轮廓与标准手机外壳轮廓进行比较，检测其是否有缺陷，如有缺陷则对其进行智能分类。

一种基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测方法，采用所述基于线激光扫描的手机外壳质量在线检测装置实现，其包括以下步骤：

步骤1、将手机外壳依次安放在基座上，基座以固定间隔依次安放在传送导轨上；调整线激光发生器和CCD相机的姿态，使线激光垂直投射于水平面，两个CCD相机与水平面呈预定夹角对称安装在线激光发生器两侧，能完整拍摄光条信息；记录CCD相机的位置和姿态参数；