[发明专利]一种基于机器视觉技术的皮革检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉技术的皮革检测装置，其特征在于，包括支架、工业相机、LED灯和控制装置，所述支架设于喷浆室的前端，所述工业相机和LED灯固定安装于所述支架上，且工业相机和LED灯设于传送带的上方，且工业相机设于LED灯的上方；所述传送带上放置有皮革，工业相机对传送带上的皮革进行拍照以获得皮革的面积或位置信息，LED灯对传送带上的皮革进行照射而为工业相机的拍照提供光线；所述控制装置与所述工业相机电连接，控制装置通过工业相机对传送带上的皮革进行拍照以获得皮革的面积或位置信息，并在皮革被传送带传送到喷浆室时控制装置控制喷头对传送带上相应位置上或相应面积的皮革进行喷浆。

2.一种基于机器视觉技术的皮革检测装置，其特征在于，所述LED灯的光照宽度和工业相机的拍照宽度大于传送带的宽度。

3.一种基于机器视觉技术的皮革检测装置，其特征在于，所述控制装置为PC机。

4.基于权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的皮革检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对工业相机进行相机标定，并确定喷枪的位置和传送带的速度为V；

步骤2、LED灯发光照射传送带上的皮革，并且控制装置通过工业相机对皮革进行拍照，以获得皮革的面积或在传送带上的位置信息；

步骤3、根据获得的皮革的面积或位置信息，在传送带将皮革到喷浆室时，控制装置控制喷枪对相应位置上或相应面积的皮革进行喷浆。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉技术的皮革检测方法，其特征在于，所述步骤1的具体内容为：

以工业相机视野下方为Z轴，传送带运动方向为Y轴，传送带垂直方向为X轴，工业相机中心为原点(0，0，0)，并且确定喷枪的位置为(X_q，Y_q，Z_q)以及传送带的速度为V。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉技术的皮革检测方法，其特征在于，所述步骤2和3的具体内容为：

控制装置通过工业相机采集图片中皮革与传送带之间的轮廓，以确定图像中皮革的所有像素点的坐标{(v_ij，u_ij),i，j＝…}，由于工业相机经过标定，确定了以传送带方向为Y轴，传送带竖直方向为X轴，坐标原点设为工业相机位置，喷枪的位置为(X_q，Y_q，Z_q)，根据转换公式可以得到对应世界坐标位置(X_w，Y_w，Z_w)，转换公式如下：

其中(X_w，Y_w，Z_w)世界坐标，u₀，v₀为图像坐标中心，d_x,d_y为相机的感光器件每个像素的大小，X_c，Y_c，Z_c为工业相机坐标系的中心点，f为工业相机的焦距，R为旋转矩阵，T为平移向量。

将所有的皮革像素点坐标转换为世界坐标{(X_ij,Y_ij,Z_ij),i,j＝…},再对这些世界坐标以Y值为对象进行分类，例如：{Y₁₁：(X_ij,Y₁₁,Z_ij)(X_ij,Y₁₁,Z_ij)，Y₂₂：(X_ij,Y₂₂,Z_ij)(X_ij,Y₂₂,Z_ij)………}

根据已知的Y_iw对象值以及待喷浆点的坐标(X_iw，Y_iw，Z_iw)，以及喷枪的位置(X_q，Y_q，Z_q)和传送带的传送速度V，可以计算出待喷浆点到达喷枪口的时间为T：

T＝(Y_q-Y_iw)/V

当皮革经过检测装置后的T时间后，到达喷枪口时：对所有包含Y_iw的皮革坐标[(X_iw,Y_iw，Z_iw)],并分别对该坐标[(X_iw,Y_q，Z_iw)]的皮革位置产生数字信号，然后由信号接受电路转换为模拟信号给控制装置，控制装置对所有包含Y_iw的皮革坐标[(X_iw,Y_iw，Z_iw)]的皮革进行喷浆。

7.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉技术的皮革检测方法，其特征在于，所述步骤2和3的具体内容为：

根据图像中皮革所占像素点总数进行皮革面积的计算；工业相机标定得出一个像素点对应传送带上半成品皮革的实际面积为S，检测图像中半成品皮革占像素点N点，则实际面积为NS；

当待检测皮革经过检测装置后的T时间后，到达喷枪口时：控制装置对皮革进行NS面积大小喷浆。