[发明专利]一种浸渍辊涂布涂层厚度机器视觉检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂布复合领域与机器视觉领域，尤其涉及一种浸渍辊涂布涂层厚度机器视觉检测方法。

背景技术

辊式涂布是一种将无溶剂涂布涂液覆于基材表面的技术，是无溶剂复合的关键步骤，无溶剂复合因在整个复合过程中不使用挥发性有机溶剂而得名，是一项国际公认的绿色复合工艺，是软包装复合薄膜的一种重要的加工方法。本专利以目前国内最常用的浸辊涂布机为对象，通过机器视觉的方法来检测涂布涂层厚度。

涂布涂层厚度是涂布工艺的一个重要指标也是涂布质量的最终体现。浸渍辊涂布涂层厚度检测目前国内一直采用离线检测如：称重法、电镜检测等。离线检测的方法不能实时的反馈涂层厚度信息。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种浸渍辊涂布涂层厚度机器视觉检测方法。可利用机器视觉检测技术和图像处理技术，有效地实现了涂层厚度的在线自动检测。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种浸渍辊涂布涂层厚度机器视觉检测方法，包括以下步骤：

S1：采集浸渍辊静止状态时的侧面图像；

S2：选择所述侧面图像的向上运行方向上的浸渍辊与液面上方部分区域为感兴趣区域，并提取液面上方的浸渍辊的轮廓；

S3：在浸渍辊运行时，获取所述感兴趣区域的的粘提液体边缘轮廓；

S4：合并所述浸渍辊的轮廓与所述粘提液体边缘轮廓，

S5：标定测量点，做出与所述浸渍辊的轮廓的圆心坐标的测量线，计算所述浸渍辊的轮廓与所述粘提液体边缘轮廓之间的距离。

进一步地，步骤S1之前还包括使用张正友标定方法对相机进行标定的步骤。

更进一步地，步骤S2、步骤S3均包括使用Canny检测算子提取轮廓的方法。

更进一步地，步骤S2、步骤S3还包括将相邻的检测轮廓连接的方法。

更进一步地，步骤S2还包括对轮廓进行曲线拟合圆的方法。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明利用机器视觉检测技术和图像处理技术，通过涂布涂层厚度机器视觉在线检测，克服离线检测的方法不能实时的反馈涂层厚度信息的缺陷，相比传统离线厚度检测更准确、更高效。

附图说明

图1是本发明所采集到浸渍辊静止状态时的图像；

图2是本发明所感兴趣的区域的示意图；

图3是所获得的浸渍辊的轮廓的示意图；

图4是所获得的浸渍辊的粘提液体边缘轮廓的示意图；

图5是浸渍辊的轮廓与粘提液体边缘轮廓合并的示意图；

图6是测量提取液体厚度的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例的一种浸渍辊涂布涂层厚度机器视觉检测方法，通过以下步骤进行。

1、首先进行相机标定，采用张正友标定方法对相机进行标定，该方法模板制作容易，使用方便，成本低，鲁棒性好，准确率高。标定后校正了相机畸变，同时获得内外标定参数，通过内外参数可以把像素距离转化为物理距离。

2、当辊子处于静止状态时采集图像，如图1所示。

3、考虑到液面下光的折射问题，手动选择液面上方部分辊子区域为感兴趣区域，并用Canny检测算子提取液面上方辊子轮廓，如图2所示。

4、因为Canny检测算子，检测的轮廓线为很多离散曲线，所以需要把相邻的检测轮廓连接。

首先把相对长的轮廓作为参考轮廓，拟合出俩轮廓的回归线段，另一条回归线端点投影到参考轮廓的回归线上，参考轮廓端点也投影到回归线上，两个投影之间的距离就是另轮廓的绝对距离。在合并轮廓时设置一个阈值距离，超过阈值就不能合并在一起。

5、由于提取轮廓的边缘并不平整，而且存在许多小的凸起和断点，若直接检测会导致误检。所以需要根据提取的轮廓曲线拟合圆。本设计采用最小二乘原理拟合圆。拟合的具体方法如下：

以R_i为测点半径，θ_i是测点位置的相角。此时，测点的直角坐标(X_i,Y_i)为：

X_i＝R_icosθ_i；Y_i＝R_isinθ_i。拟合圆示意图假设理想圆心为(X0，Y0),圆半径为R，建立偏差值目标函数为：

从而得到：

可得出二乘估计算值为：