[发明专利]一种基于数据融合的木材缺陷检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于数据融合的木材缺陷检测系统及方法，具有：台架；传送机构，设置在台架上，木板能够在传送机构上输送；第一工位和第二工位，在传送机构的输送方向上依次设有第一工位和第二工位；线阵相机，设置在第一工位上，线阵相机采集木板的图像；线结构光传感器，设置在第二工位上，线结构光传感器采集木板的点云数据，基于视觉对木板进行检测，并提取缺陷部分，并根据缺陷面积及类型进行拣选到下一个加工线，并输出缺陷类型及面积等参数。

技术领域

本发明属于家具生产技术领域，尤其涉及一种基于数据融合的木材缺陷检测系统及方法。

背景技术

家具工厂的复合地板是由多个厚度为2mm的木板组成，木板可能存在死结、漏洞、裂缝等缺陷，而具有某种规格缺陷的木板需要挑选出来进行后续处理措施后再进行使用，不同缺陷类别后续处理的措施不同。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：目前是由人工进行缺陷木板拣选然后放置到相应后续处理加工线，长时间的分拣会造成人员疲劳或者因惯性思维导致缺陷木板的错误拣选，会给木板合成带来较大的质量问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于视觉对木板进行检测，并提取缺陷部分，并根据缺陷面积及类型进行拣选到下一个加工线，并输出缺陷类型及面积等参数的基于数据融合的木材缺陷检测系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于数据融合的木材缺陷检测系统，具有：

台架；

传送机构，设置在所述台架上，木板能够在所述传送机构上输送；

第一工位和第二工位，在所述传送机构的输送方向上依次设有第一工位和第二工位；

线阵相机，设置在所述第一工位上，所述线阵相机采集所述木板的图像；

线结构光传感器，设置在所述第二工位上，所述线结构光传感器采集所述木板的点云数据。

所述第一工位和第二工位上均设有支架，所述线阵相机和线结构光传感器，均安装在所述支架上。

所述传送机构为输送带；所述台架上输送带两侧均设有光电传感器。

上述的基于数据融合的木材缺陷检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)标定线阵相机像素坐标系到线结构光传感器坐标系的转换矩阵H；

2)第一工位缺陷检测及识别；

3)第二工位区分死结和漏洞缺陷；

4)分类及筛选缺陷木板。

所述第1)步包括如下步骤：

1.1)使用线阵相机与线结构光分别采集标准矩形工件数据，分别提取工件的四个角点，并记录在线阵相机像素坐标系下四个角点坐标为p1,p2,p3,p4，线结构光传感器坐标系下四个角点坐标为q1,q2,q3,q4；

1.2)移动标准矩形工件，重复步骤(1.1)，记录p5～p8及q5～q8；

1.3)使用基于奇异值分解的最小二乘拟合求解线阵相机像素坐标系到线结构光传感器坐标系的转换矩阵H。

所述第2)步包括如下步骤：

2.1)采集木板图片后，经过灰度化、高斯滤波、局部阈值化图像预处理后，提取缺陷轮廓，并记录每个缺陷轮廓中心坐标及面积尺寸；

2.2)对每个缺陷轮廓拟合旋转矩形，根据拟合矩形的长宽比来确定裂缝缺陷类型，长宽比大于阈值thresh1的为裂缝缺陷。

所述第3)步包括如下步骤：