[发明专利]一种基于机器视觉的碳板检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的碳板检测方法，其特征在于，所述碳板检测方法采用的检测系统包括：通讯模块、视觉检测模块，所述视觉检测模块包括图像采集单元、校正单元、图像处理单元和图像分析单元；

控制模块，所述控制模块包括PC控制器和计米控制器，所述视觉检测模块与所述PC控制器内的上位机连接；

米长采集模块，所述米长采集模块包括卷径采集单元和线速度采集单元，所述卷径采集单元通过超声波传感器(5)对重卷收卷机(2)的卷径进行实时测量；

所述图像采集单元包括两检测相机(3)和检测光源(4)，两所述检测相机(3)分别设置在检测平台(1)的入口处和出口处上方，所述检测光源(4)检测平台(1)的输送带输送方向设置且所述检测光源(4)设置在碳板上方，所述检测光源(4)的设置长度与检测平台(1)的检测长度一致；

所述图像采集单元还包括背景板(6)，所述背景板(6)设置为白色；

所述碳板检测方法包括：

步骤一、将检测相机(3)进行初始化设置，并对两所述检测相机(3)分别进行标定，根据标定图片对所述检测相机(3)进行畸变校正；

步骤二、两所述检测相机(3)采集基准线图像，并对所采集的基准线图像进行视觉图像处理，得到所述基准线的空间位置信息；

步骤三、启动重卷机，PC控制器控制两所述检测相机(3)每间隔相同距离同时采集进入检测平台(1)的检测区段碳板图像；

步骤四、从采集的所述检测区段碳板图像提取碳板边缘点坐标，通过最小二乘法计算出当前所述检测区段碳板的直线偏差程度和直线偏差方向；

步骤五、检测区段碳板进入检测平台(1)后，PC控制器根据实时测量放卷电机的转速w和同时测量收卷卷径r，计算得到进入检测平台(1)的碳板累计米长；

步骤一中所述对检测相机(3)进行畸变校正的过程具体为：

采用入口处检测相机(3)和出口处检测相机(3)以不同角度对标定板进行拍摄，采集得到多角度的标定图片，获取所述标定图片中的像素坐标点；

通过上位机对所述标定图片的图像基于Opencv视觉库的函数对视觉图像进行校正；

步骤二中所述对基准线图像进行视觉图像处理的过程具体为：

入口处检测相机(3)和出口处检测相机(3)同时对拉直的不透明基准线进行拍摄，采用入口处检测相机(3)采集的基准线图像为第一初始图像，采用出口处检测相机(3)采集的基准线图像为第二初始图像，对第一初始图像和第二初始图像分别进行灰度化处理；

对第一初始图像和第二初始图像分别进行二值化处理；

对第一初始图像和第二初始图像分别进行阈值化处理，均获得分割后的背景图像和基准线的图像；

采用形态学中的开操作分别对第一初始图像和第二初始图像中的基准线的图像的小干扰点进行过滤，获得处理完成的基准线图像；

步骤二中获取所述基准线的空间位置信息，具体步骤为：

S1：分别将两所述处理完成的基准线图像的左上角点作为原点，建立坐标系，设定图像的长边延伸方向为X轴的正方向，图像的短边延伸方向为Y轴的正方向；

S2：设置读取L行的基准线像素点，相邻两行的间距相同，其中，L1，且L为正整数，沿所述X轴的正方向遍历所述图像的第n行的基准线像素点，继续执行S3，其中n≤L，且n为正整数，

S3：根据所述基准线像素点的像素颜色，选取第一个像素颜色为黑色的像素点，记为目标像素点，检测目标像素点的前三个像素点的像素颜色，统计检测后判定所述像素颜色为白色的像素点个数记为a，

若所述a=3，初步判定所述目标像素点为基准线的边缘像素点，执行步骤S4

若所述a3，判定所述目标像素点不是基准线的边缘像素点，则重复执行S3，其中目标像素点另取一点；

S4:检测目标像素点检测目标像素点的后三个像素点的像素颜色，统计检测后判定所述像素颜色为黑色的像素点个数记为b，

若所述b=3，判定所述目标像素点为基准线的边缘像素点，将第n行的所述边缘像素点坐标信息添加到数组b[L]中，执行步骤S5；

若所述b3，则判定所述目标像素点不是基准线的边缘像素点，则重复执行S4，其中目标像素点另取一点；

S5: 判定所述数组b[L]的边缘像素点的个数是否等于L，

若是，结束遍历；

若否，继续沿所述X轴的正方向遍历所述图像的第n+1行的边缘像素点，执行步骤S3。