[发明专利]一种基于机器视觉的磁瓦产品在线检测系统

摘要

本发明涉及一种产品在线检测系统，尤其涉及一种基于机器视觉的磁瓦产品在线检测系统。检测系统包括磁瓦检测机构，视频流传输模块、图像处理机构及报警机构。磁瓦检测机构中，主要包括光源和相机模块。视频流传输模块利用标准以太网线进行磁瓦检测机构和图像处理机构间的通信，以延长传输距离，降低成本。图像处理机构包括上位机和下位机两个部分，上位机运行WINDOWS操作系统，通过触摸屏进行界面显示。下位机以XS128为主控芯片，控制报警机构进行声光报警。正常运行时，光源辅助相机得到更加利于区分磁瓦正反面的视频流，视频流由视频流传输模块传至图像处理机构进行图像处理后判断磁瓦正反面，通过和报警机构通信实现声光报警。该检测系统通过模块化设计，优化系统整体布局，提高系统运行可靠性。

主权项

1.一种基于机器视觉的磁瓦产品在线检测系统，其特征在于，包括磁瓦检测机构、视频流传输机构、图像处理机构和报警机构；其中，检测系统在相机和工控机通过以太网建立连接后，相机首先在光源辅助下对通过的磁瓦表面进行检测，检测视频流通过以太网线传入工控机，工控机执行图像检测和处理程序对磁瓦进行监控，当生产线上出现放置错误的磁瓦时，工控机输出报警信号，经232串口传输到下位机，驱动声光报警装置发出报警信号并在显示屏输出提示，进行报警操作；该报警信号可通过主控机箱上的停止按钮进行终止；所述的磁瓦检测机构，外壳是一个用不锈钢围成的长方体盒状结构，底部用防灰玻璃片密封，设计为可拆卸结构；顶部为中间有正方形开孔且略有凸起的不透明塑料壳；相机和光源分别固定在磁瓦检测机构左侧盒面和右侧盒面，相机为面阵相机，采用变焦镜头，相机触发方式采用同步模式；光源采用由LED灯条组成的长方形白色面状光，由铝基板焊制，表面LED均匀分布；机械臂一侧固定于后侧盒面，另一侧在固定架上，并且可根据现场情况调节机械臂，以修正检测机构固定的高度；所述的视频流 传输机构，相机的数据传输模块采用GigE数据接口，通过标准的以太网线与工控机网口相连进行视频流传输，把磁瓦检测机构采集到的磁瓦产品的检测信息视频流传输至图像处理机构；所述的图像处理机构，放置在长方体机箱中，机箱在生产现场布置在生产线一侧，通过支架固定，磁瓦检测机构置于磁瓦生产线正上方，二者之间连以太网线和电源线；机箱前侧箱面可打开，外部有开孔，触摸显示屏和各开关通过开孔引线至内部与报警控制模块及电源线对应接口相连，报警控制模块及稳压模块，接线端子排均固定于机箱前侧箱面内部；以工控机为核心，并分别与触摸显示屏，电源开关，系统开关，模式切换开关，报警停止开关，报警装置及报警控制模块相连，并为其提供工作电源；所述工控机稳定运行WINDOWS操作系统；触摸显示屏正常工作在显示状态，显示状态下屏幕显示通过磁瓦的表面检测情况及当前所置模式；需要调试时工作在调试状态，调试界面左侧为磁瓦视频显示窗口，通过磁瓦视频显示窗口可以对目标区域的大小选择；右侧为参数设定窗口，所需设定参数包括形态学算法参数以及不同工作模式下的阈值设定；所述的报警机构，也放置在长方体机箱中，主要包括报警控制机构和报警执行机构，报警控制机构以飞思卡尔XS128单片机为核心控制单元，单片机通过MAX232芯片和RS232串口相连，串口连接工控机以进行串口通信；当检测到报警信号时，工控机与单片机通过基于RS232的串口通信协议进行通信，单片机输出报警信号，经继电器和8050芯片组成的电路进行放大之后，控制安装在机外侧的报警执行机构进行报警操作，报警执行机构为工业级声光报警器，在单片机控制下发出声光报警信号；当错误放置的磁瓦通过检测区域，磁瓦检测机构通过视频流传输机构把磁瓦表面情况输入图像处理机构进行图像截取、处理与判断，图像处理机构和报警控制机构进行通信，报警控制机构进一步控制报警机构进行声光报警，当操作者发现报警后可按下机箱外侧的报警停止按钮，使报警装置停止报警；所述图像检测和处理程序，采用HALCON配合VS2008编写，程序主要用于对磁瓦表面进行图像处理并对正反面做出判断，并与报警模块经RS232串口通信协议进行通信；程序设计主要依靠基于机器视觉的磁瓦表面特征提取方法，包括局部阈值分割算法，形态学算法，区域识别算法，实现磁瓦表面麻点数目判断，从而实现特定面检测。