[发明专利]一种柔性膜收卷质量视觉检测方法

摘要

本发明属于柔性膜收卷工艺相关领域，并公开了一种柔性膜收卷质量视觉检测方法，包括：针对收卷装置来布置相应的视觉检测装置及检测驱动装置；在收卷过程中对料卷端面执行成像检测，并获取不同焦距下的端面图像，直至收卷完毕；在收卷完成时构建适当算法求得料卷端面的特征点深度方差，并利用该深度方差来作为量化指标评价成卷质量。本发明还公开了相应的实时纠偏处理方式。通过本发明，不仅实现了柔性膜收卷的高精度质量检测，还提出了一种柔性膜成卷效果量化评价指标，并适用于各类成卷设备的应用场合。

主权项

一种柔性膜收卷质量视觉检测方法，其特征在于，该视觉检测方法包括下列步骤：(a)在水平布置的底座(10)上安装收卷装置(50)，该收卷装置包括收卷轴支架和收卷轴，所述收卷轴通过卷轴旋转电机带动柔性膜缠绕其上以形成料卷，同时通过卷轴平移组件实现水平摆动；此外，在相对于料卷端面的一侧，布置有视觉检测装置(40)，该视觉检测装置包括支撑板以及共同固定其上的CCD相机和光源，并可通过检测驱动装置(30)来执行此视觉检测装置整体相对于料卷端面的距离及姿势调整，其中所述CCD相机用于对收卷中的料卷端面进行成像，所述光源则对称布置于所述CCD相机的视觉中心，并确保料卷端面获得均匀光照；(b)对所述视觉检测装置(40)执行初始化操作，并使得所述CCD相机的镜头轴心与所述收卷轴的端面相垂直；(c)启动所述收卷装置(50)执行收卷，在此过程中，利用单目视觉方式对料卷端面执行成像检测，也即调节所述视觉检测装置(40)对收卷中的料卷不断拍摄其端面以获取不同焦距下的端面图像，直至收卷完毕；(d)基于以下公式(一)来求得料卷端面的特征点i(i＝1,2,…n‑1,n)的端面深度Y_i；f₁、f₂分别表示所述CCD相机对料卷端面进行成像的两个不同焦距；r_i1、r_i2分别表示在采用所述焦距f₁和f₂所获取的端面图像中，特征点i(i＝1,…,n)与料卷中心之间的相对距离；ΔY表示改变焦距前后镜头的移动距离，并可以通过镜头上标识轴向刻度尺来确定(各参数的单位默认为mm)$Y_i=\frac{-b_i\±\sqrt{{b_i}^2-4a_i{c}_i}}{2a_i}({b_i}^2\>4a_i{c}_i),(i=1,...,n)$   (一)其中$a_i=\frac{1}{f_2}-\frac{r_{i1}}{r_{i2}}\frac{1}{f_1},b_i=\frac{r_{i1}}{r_{i2}}(\frac{\mathrm{\Δ}Y}{f_1}+1)-\frac{1}{f_2}(\mathrm{\Δ}Y+1)+1,c_i=(\frac{1}{f_2}-\frac{r_{i1}}{r_{i2}})\mathrm{\Δ}Y+1.$根据收卷系统合理的深度范围筛选出合理的深度大小Y_i，利用方差公式：$S_Y=\sqrt{\frac{1}{n-1}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(\stackrel{\‾}{Y}-Y_i)}^2},(i=1,...,n),$n个特征点的平均深度值$\stackrel{\‾}{Y}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{Y}_i(i=1,...,n).$将上述求得的特征点深度方差S_Y作为量化指标来评价料卷端面的整齐度，方差越大表明料卷端面越不整齐，方差越小则表明料卷端面越为整齐，由此完成整体的柔性膜收卷质量视觉检测过程。