[实用新型]一种面向有限空间基于机器视觉的不锈钢板在线检测装置

说明书

本实用新型公开面向有限空间基于机器视觉的不锈钢板在线检测装置。本实用新型位于洗衣机生产线设备的冲床与清洗机间，包括CCD相机、光源模块、传送单元、检测位；传送单元包括滚轴，用于传送待检测不锈钢板；检测位设于传送单元与冲床之间的位置；光源模块位于待检测区域上方，用于侧面打光；CCD相机在光源模块照明下对钢板进行成像，获得高清晰度钢板图像。相对现有技术，本实用新型具有以下创新:在狭小的空间内采用侧面打光的方式增大了不锈钢表面的打光面积，提高了检测效率；结构简单，光源架和相机架的可调节性强，具有良好的推广性；图像二值化处理采用的阈值非固定值，适用于不锈钢板表面打光强度不均匀的情形。

技术领域

本实用新型涉及不锈钢板表面检测技术领域，具体为一种面向空间局限的基于机器视觉的不锈钢板表面质量在线检测装置。

背景技术

不锈钢板的孔洞和表面起皮缺陷是影响不锈钢板质量的最为重要的因素之一，表面质量的优劣直接影响其最终产品的性能与质量。然而在加工过程中，由于原材料、轧制设备和工艺等原因造成的孔洞和表面起皮缺陷不仅影响产品外观，而且降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。此外，在洗衣机等生产线中不锈钢送料系统中往往检测空间比较局限，增加了检测难度。

目前，不锈钢板表面缺陷检测的装置主要分为采用传统无损检测技术的检测装置和采用机器视觉技术的缺陷检测装置。传统的无损检测方法由于其检测原理的局限性，可检出的缺陷种类和缺陷定量描述参数极为有限，无法评估产品的表面质量状况。相比之下，基于机器视觉的缺陷检测方法具有很大的优越性，其中应用最广泛的是固体摄像器件CCD检测法，其原理是运用特殊光源以一定方向照射到钢板表面上，CCD摄像机在不锈钢板上扫描成像，扫描所得图像信号经过图像采集卡输入计算机，通过图像预处理、二值化、确定检测区域等处理方法后得到不锈钢板表面缺陷的二值图像，提取二值图像中的几何特征参数，然后再进行图像识别，判断出是否存在缺陷。

现有的CCD不锈钢表面缺陷检测是在空间没有局限性的前提下进行的，打光方式采用正面打光，且相机的可调节性较为局限。现有的CCD不锈钢板缺陷检测存系统存在以下弊端：(1)在狭小的空间内，传统的正面打光方式有效检测面积小，检测效率低；(2)在狭小的空间内，打光方式和相机的位置难以调整，相机和打光光源的可调性低；(3)采集到的不锈钢板表面图像进行二值化处理时选取的阈值是固定的，仅仅适用于不锈钢板表面打光强度一致的情形。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种不锈钢表面缺陷检测在线检测装置，主要检测缺陷有两种：一是不锈钢板上的孔洞，二是不锈钢板表面的起皮情况。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于机器视觉的不锈钢表面在线检测装置，位于洗衣机生产线设备的冲床与清洗机间，包括CCD相机、光源模块、传送单元、检测位；所述的传送单元包括滚轴，用于传送待检测不锈钢板；所述的检测位设于传送单元与冲床之间的位置；所述的光源模块位于待检测区域左上方，进行侧面打光；所述的CCD相机在所述光源模块照明下对钢板进行成像，获得高清晰度钢板图像。

进一步地，光源模块包括由大量灯珠组成的光源阵列和两块漫射板，所述光源阵列置于一块漫射板上，另一块漫射板安装在光源架上，所述光源阵列产生的直射光源，经漫射板后，可以变成漫射的光源从而提供更佳的漫射效果,获得均匀而稳定的漫射光照射区域。

进一步地，所述的光源模块的位置要求可通过公式(1)、(2)获得光源模块最下端与待检测区域最左侧的连线在竖直方向的夹角θ₁，光源模块最上端与待检测区域最右端的连线在竖直方向的夹角θ₂：