[发明专利]一种基于机器视觉的模具保护方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于模具监控技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的模具保护方法及系统。

背景技术

模具保护器，又称模具监视器或电子眼，是对各类注塑机运行情况实时监视、检测和控制的模具保护系统。在制造行业，很多公司在模具方面的损失很大，由于不同产品的特殊性、不规则性，尽管采用了很多模具保护措施，仍然不能避免模具损坏带来的损失。

模具保护器的工作原理为：注塑机开模到位时，输出信号触发模具保护器，模具保护器对模具模腔连续取像，监控顶针是否将成型工件顶出并下落。当监控到工件完全下落时，模具保护器发出确认信号反馈给注塑机以开始下一个周期。如果在设定时间内工件未落下或模具间有杂物，模具保护器则发出异常信号，停止注塑机动作并报警。

模具作为制造业注塑产品加工最重要的成型设备，其质量优劣直接关系到产品质量优劣。此外，由于模具在注塑加工生产成本中占较大比重，其使用寿命直接影响产品成本。因此，提高模具质量，并对其进行适当维护和保养，延长其使用周期，是注塑产品加工业降低成本、提高效率的重要砝码。而在实际生产中，由于模具更换频繁，注塑机运行时，每个生产周期内价值高昂的模具都可能因为产品残留或滑块错位等而有损坏的危险，模具保护器可以有效应对各种潜在的损坏危险，可避免停机修模，从而可降低生产成本，提高产品质量，保障交货工期。

公开号为CN102363354A的中国专利公开了一种基于机械视觉的注塑机模具保护系统及方法，该系统包括采用嵌入式芯片的主控板、相机、近红外光源和磁性固定座，所述主控板通过I/O信号接口与注塑机相连，通过相机接口与相机相连；相机和近红外光源安装在磁性固定座上；磁性固定座设置在注塑机周围，使得相机能够在近红外光源下采集到注塑机开模后的模具内的图像。该方法利用相机判断产品是否合格，落料后再次对模具进行拍摄，判断是否落料成功，并给出检测结果信号。现有的基于机械视觉的模具保护器对结构复杂的模具的检测精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于复杂结构模具的基于机器视觉的模具保护方法及系统。

本发明提供的基于机器视觉的模具保护方法，包括：

S11从监测图像提取感兴趣区域(region of interest，简记为：ROI区域)，各感兴趣区域分别单独设定灵敏度、传感度和报警阈值；

S12将感兴趣区域划分为若干小监区或不划分，若划分为若干小监区，各小监区单独设定灵敏度、传感度和报警阈值；

S13将各感兴趣区域或各小监区与标准图像的对应区域进行对比，以识别异常；所述的标准图像包括产品和/或模腔的无异常标准图像和/或异常标准图像。

具体的，从监测图像提取感兴趣区域，具体为：

基于监测图像的显著度图和相对位置指示图，以像素点的显著度、相对位置、颜色信息及纹理信息作为生长条件，采用区域生长法自动提取感兴趣区域。

作为优选，从监测图像提取感兴趣区域后，计算感兴趣区域的面积，判断面积是否在预设面积范围内，若不是，调整图像摄取装置的焦距，以使感兴趣区域面积在预设面积范围内；所述的图像摄取装置用来采集监测图像。

作为优选，本发明方法还包括获取图像对比法和应用场景的映射关系的步骤，具体为：

分别在同一应用场景下，采用不同图像对比法对监测图像和标准图像进行对比，误报率最低的图像对比法即和该应用场景存在映射关系的图像对比法；所述的应用场景根据光照条件和模具特征划分；

将各感兴趣区域或各小监区与标准图像的对应区域进行对比时，从图像对比法和应用场景的映射关系中获取当前应用场景对应的图像对比法进行对比。

作为优选，控制顶针对同一产品多次顶出，直至产品落料或顶出次数达到预设的顶出最大值时，控制顶针复位。

作为优选，本发明方法还包括统计步骤，具体为：统计顶针顶出产品的 OK次数和NG次数，根据OK次数和NG次数计算产品的良品率和良品数量。

作为优选，本发明方法还包括学习步骤，即对多应用场景分别进行学习记忆。

本发明提供的基于机器视觉的模具保护系统,包括：

感兴趣区域提取模块，用来从监测图像提取感兴趣区域，各感兴趣区域分别单独设定灵敏度、传感度和报警阈值；

感兴趣区域划分模块，用来将感兴趣区域划分为若干小监区或不划分，若划分为若干小监区，各小监区单独设定灵敏度、传感度和报警阈值；