[发明专利]一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统及其测量方法

说明书

本发明提供一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统及其测量方法，其中，该测量系统包括主架、输送带组件、红外LED背光源、相机、精密滑台、控制装置；所述输送带组件安装在主架上，其输送面的正下方设置红外LED背光源，所述输送带组件的输送面的正上方设置有相机，所述相机连接控制装置，所述相机的采集部正对输送面和红外LED背光源设置，所述相机安装在精密滑台上，所述精密滑台安装在主架上。所述测量方法采用该测量系统进行测量，其具有较高尺寸测量精度的同时，更加方便快捷，易于操作，本发明可以解决现有技术中检测胶片成像质量差、测量速度慢、标定方法复杂的技术问题。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，尤其是视觉测量技术，特别涉及实时测量物体尺寸的技术，具体的是一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统及其测量方法。

背景技术

轮胎生产过程中所使用的橡胶片经过裁断工序后，需要对胶片的几何尺寸包括长度、宽度、角度等几何参数进行测量，以确定是否符合生产要求。胶片良好的尺寸精度对轮胎成品的质量有着重要意义，现有生产线中多采用人工抽检的方式，检测效率低，精度较差，不能满足企业生产高质量轮胎的需求。

随着生产效率的提高，胶片输送带工作速度加快，现有视觉测量系统存在反射光源无法提供充足的进光量，图像采集质量较差；使用3D传感器进行图像采集导致系统复杂度高、测量速度慢等问题。同时，现有视觉测量方法中对相机的标定和校准较为复杂，存在标定过程中需要大量辅助设备且设备昂贵且难以操作等问题。如何在保证成像质量、测量速度与精度的同时设计一种简便易用的胶片测量系统与方法成为急需解决的问题。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统及其测量方法，以解决现有技术中检测胶片成像质量差、测量速度慢、标定方法复杂的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统，包括主架、输送带组件、红外LED背光源、相机、精密滑台、控制装置；所述输送带组件安装在主架上，其输送面的正下方设置红外LED背光源，所述输送带组件的输送面的正上方设置有相机，所述相机连接控制装置，所述相机的采集部正对输送面和红外LED背光源设置，所述相机安装在精密滑台上，所述精密滑台安装在主架上。

优选地，所述相机为工业线阵相机，所述的控制装置为工业控制计算机。

优选地，所述精密滑台通过相机支架安装在主架上。

此外，本发明还提供一种输送带上胶片尺寸视觉测量方法，利用上述的一种输送带上胶片尺寸视觉测量系统进行测量，所述测量方法包括如下步骤：

S1、对所述相机进行校准及标定，具体包括角度校准和长度校准，步骤如下：

S1.1、进行角度校准：

S1.1.1、所述输送带组件低速运转，其输送面上放置一块棋盘格标定板，所述棋盘格标定板随输送带组件的运转而运动至相机采集部的正下方；

S1.1.2、通过所述精密滑台调整相机绕X、Y轴旋转，当所述棋盘格标定板位于图像中心且成像清晰时，所述相机光轴所在平面与输送带组件的输送面平行；

S1.1.3、粗调所述精密滑台沿Z轴方向在±5度范围内旋转，每次旋转1度，每次旋转后所述相机采集一次棋盘格标定板的图像信息，并传输给所述控制装置；然后，在控制装置中，使用角点检测算法获取棋盘格标定板上角点U点、V点、W点像素坐标，根据所得像素坐标计算UV连线、VW连线、UW连线的间距，再使用余弦定理计算UV连线和VW连线之间所成的夹角θ；取图像信息中夹角θ最接近90度的两张并记录其对应的所述精密滑台旋转角度为x₁、x₂。