[发明专利]基于视觉的螺纹密封塞装配检测方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉的螺纹密封塞装配检测方法，通过获取螺纹密封塞在装配过程中不同工位的图像并进行分析处理，根据分析结果判断装配环节的每一步是否正常，从而降低装配产品的次品率。

技术领域

本发明涉及一种基于视觉的螺纹密封塞装配检测方法，应用于密封塞自动化装配设备中装配过程的在线检测。

背景技术

机器视觉就是用机器替代人眼来做测量和判断，机器视觉系统是通过图像采集设备获取数字图像信号，然后传输到视觉处理系统，根据图像中像素分布特征，进行相应的图像处理以提取所需的信息，从而实现对待测物体的缺陷检测、尺寸测量等。一个典型的工业机器视觉检测系统应包括图像采集装置、视觉处理系统、光源、传感器和控制单元。

随着密封塞在汽车零部件领域的需求日益增大，用户对其品质要求也越来越高。由于螺纹密封塞的各部件体积偏小、装配步骤多且装配量大，在装配过程中容易出现漏装、错装等情况，人工检测不仅效率低、检测精度低、劳动强度大，也增加了企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的是解决目前螺纹密封塞自动化装配生产线中密封塞凹槽涂胶量不均匀、磁铁和密封圈安装易倾斜或漏装，人工检测螺纹密封塞装配质量效率低、精度低及劳动强度大的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种基于视觉的螺纹密封塞装配检测方法，包括如下步骤：

（1）光电传感器触发工业相机：采用两个工业相机分别获取螺纹密封塞的正面和侧面图片，当螺纹密封塞随转盘运动到指定位置时，由两个光电传感器分别检测运动到对应位置的螺纹密封塞并产生触发信号，触发信号分别传输到对应的工业相机；

（2）工业相机获取图片：在光电传感器触发工业相机之后，位于螺纹密封塞正面的第一工业相机用于获取螺纹密封塞塞体的俯视图RGB彩色图像，位于螺纹密封塞侧面的第二工业相机用于获取螺纹密封塞装配体的灰度图像；

（3）视觉系统图像处理：两个工业相机依次获取图像之后，开始由视觉系统分别对图像进行处理，视觉系统程序采用并行流程，其中第一主流程用于处理所述RGB彩色图像，以判断螺纹密封塞凹槽涂胶量是否达标，第二主流程用于处理所述灰度图像，以判断位于螺纹密封塞塞体顶面的磁铁和螺纹密封塞塞体底座的密封圈是否安装到位；若两个主流程的检测结果均符合要求，则输出合格信号，由下料机构将合格产品出料。

进一步地，步骤（3）中所述第一主流程对所述RGB彩色图像的处理过程如下：对图像在 HSV彩色模型下进行颜色抽取，抽取后得到一幅二值图像，再对二值图像进行形态学处理的膨胀操作，填充细小空洞，然后建立ROI以螺纹密封塞为圆心，ROI的面积比螺纹密封塞大，最后利用Blob分析ROI内的白色连通域，此连通域即为凹槽涂胶区域，若该区域的像素面积S在(S_min,S_max)范围内，则判定涂胶量符合要求输出OK信号，否则判定涂胶量不符合要求并输出NG信号，剔除不合格零件。

进一步地，步骤（3）中所述第二主流程对所述灰度图像的处理过程如下：

对所述灰度图像进行二值化操作，其中最低阈值为200，最高阈值为255，然后建立两个矩形ROI区域R1、R2，在第一个矩形ROI区域R1内检测竖直方向上最宽两条边的间距H，若间距H在(H_min，H_max)像素区间内则表明磁铁安装正常，否则磁铁安装不正常并输出NG信号，剔除不合格零件；在第二个矩形ROI区域R2内检测水平方向上最宽两条边的间距W，若间距W在（W_min，W_max）像素区间内则表明密封圈安装正常，否则密封圈安装不正常并输出NG信号，剔除不合格零件。

进一步地，所述第一工业相机为彩色相机，搭配普通镜头和环形无影光源。

进一步地，所述第二工业相机为黑白相机，搭配远心镜头和方形背光源。