[发明专利]一种线材截面形状缺陷检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种线材截面形状缺陷检测系统，其特征在于，包括：

光源单元，用以对线材截面进行不同角度的光源投影；

投影区域，用以接受所述光源单元对线材截面直径投影的成像；

采集单元，用以采集所述投影区域所形成投影成像的图像；

计算单元，用以接收并计算处理所述采集单元所采集的图像，

所述光源单元为平行光光源组，包括第一光源、第二光源和第三光源，

所述投影区域为光幕，光幕与所述第一光源形成的夹角为135°，光幕与所述第二光源形成的夹角为90°，光幕与所述第三光源形成的夹角为45°，

所述线材截面形状缺陷检测系统执行以下线材截面形状缺陷检测方法，包括以下步骤：

1)完成平行光光源组、光幕、图像传感器和计算机的布置；

2)将线材从平行光光源组的交叉光源位置处通过，使线材截面直径在光幕上形成不同方向的投影成像，图像传感器采集线材不同圆周方向上的直径边界投影；

3)计算机根据图像传感器采集的图像，检测图像中的目标边界；

4)检测线材直径边界的直线性与平行性，判断一次并计算直径；

5)计算机输出检测结果，所述步骤1)中，确定平行光光源组、光幕和图像传感器的相对位置关系，获得固定的参数信息，包括第一光源、第二光源和第三光源分别与光幕的夹角角度，及各个光源在光幕上的照明区域，

所述步骤4)中，在正常情况下，线材两个直径边界为直线且平行，若当异常时，线材两个直径边界为不平行或者表现为直径边界弯曲，

所述计算机对直径边界进行直线拟合，并计算边界点与拟合直线的距离差最大值；

当距离差最大值超过设定阈值时，说明直线弯曲，则判断线材表面存在轮廓异常，否则，线材直径边界判断为直线边界；

若线材一个直径的边界都为直线，则计算直线边界的夹角，大于设定阈值则判断线材存在轮廓异常，小于设定阈值则判断为正常，并计算两条直线为正常线材直径边界线；

根据第一光源、第二光源和第三光源不同的光源照射角度θ计算线材直径d，设两条边界直线中心点的距离为D，则d＝D×sinθ，多个角度的线材直径与标准值进行比对，直径误差大于设定值时报警。

2.如权利要求1所述的一种线材截面形状缺陷检测系统，其特征在于：所述采集单元为图像传感器。

3.如权利要求1所述的一种线材截面形状缺陷检测系统，其特征在于：所述计算单元为计算机，计算机与所述图像传感器相连。

4.一种采用如权利要求1-3任一项所述线材截面形状缺陷系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)完成平行光光源组、光幕、图像传感器和计算机的布置；

2)将线材从平行光光源组的交叉光源位置处通过，使线材截面直径在光幕上形成不同方向的投影成像，图像传感器采集线材不同圆周方向上的直径边界投影；

3)计算机根据图像传感器采集的图像，检测图像中的目标边界；

4)检测线材直径边界的直线性与平行性，判断一次并计算直径；

5)计算机输出检测结果，

所述步骤1)中，确定平行光光源组、光幕和图像传感器的相对位置关系，获得固定的参数信息，包括第一光源、第二光源和第三光源分别与光幕的夹角角度，及各个光源在光幕上的照明区域，

所述步骤4)中，在正常情况下，线材两个直径边界为直线且平行，若当异常时，线材两个直径边界为不平行或者表现为直径边界弯曲，

所述计算机对直径边界进行直线拟合，并计算边界点与拟合直线的距离差最大值；

当距离差最大值超过设定阈值时，说明直线弯曲，则判断线材表面存在轮廓异常，否则，线材直径边界判断为直线边界；

若线材一个直径的边界都为直线，则计算直线边界的夹角，大于设定阈值则判断线材存在轮廓异常，小于设定阈值则判断为正常，并计算两条直线为正常线材直径边界线；

根据第一光源、第二光源和第三光源不同的光源照射角度θ计算线材直径d，设两条边界直线中心点的距离为D，则d＝D×sinθ，多个角度的线材直径与标准值进行比对，直径误差大于设定值时报警。

5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于：所述步骤5)中，检测结果根据步骤4)的结果输出边界弯曲、边界不平行或者线材直径；并判断不同方向的直径值，如果偏差超过设定值，则输出异常。