一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法，包括檢測及控制部分、圖像拍攝裝置、光源、使注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的部分及廢品剔除部分，采用注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的方法，沿注射針管圓周方向一周拍攝若干張圖像直接存入電腦，通過對這些圖像的篩選、處理及分析來完成對針管多個(gè)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)的自動(dòng)檢測，無需對針尖的開口方向進(jìn)行定位。檢測參數(shù)和精度可隨時(shí)設(shè)定，系統(tǒng)會自動(dòng)記錄合格品和廢品的分類和統(tǒng)計(jì)以備查詢，廢品會被自動(dòng)剔除。所有功能在一個(gè)工位完成，并能對兩端均有針尖的針管進(jìn)行同時(shí)檢測，極大地提高了針管的檢測效率和可靠性，具有極其廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利說明】一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用機(jī)器視覺進(jìn)行在線檢測的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及利用機(jī)器視覺對注射針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)檢測的系統(tǒng)和檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]注射針管的產(chǎn)品質(zhì)量在任何給藥器械或系統(tǒng)中都是極其重要的。因此，能夠在生產(chǎn)線中自動(dòng)檢測注射針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)一直是人們尋求的目標(biāo)。現(xiàn)有的技術(shù)中，人工檢測顯然效率極低且質(zhì)量很難保證。
[0003]2012年12月26日公告授權(quán)的CN102303017B中國發(fā)明專利披露了一種機(jī)器視覺系統(tǒng)對注射器鋼針彎針的自動(dòng)檢測方法，將鋼針針尖的橫向彎曲值設(shè)為檢測參量，根據(jù)用戶要求設(shè)置不同檢測參量的檢測精度以及合格范圍，由外部觸發(fā)與控制信號啟動(dòng)所述相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝在線運(yùn)行鋼針的圖像，并將拍攝的圖像傳輸至計(jì)算機(jī)供檢測，計(jì)算機(jī)通過圖像算法處理，提取鋼針出現(xiàn)彎針的圖像，并對兩種彎針的橫向彎曲值進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算出的橫向彎曲值判斷該產(chǎn)品是屬于合格品還是廢品，通過外部觸發(fā)與控制信號將廢品從指定出料口進(jìn)行剔除。
[0004]另外，如圖1中所示，利用機(jī)器視覺進(jìn)行針管的針尖檢測時(shí)，對針管的精確定位，特別是圓周方向的定位要求非常高，針尖的開口方向必須面對圖像采集裝置，如圖1中的針尖位置I。伴隨著針管制造技術(shù)的不斷發(fā)展，針管的直徑也變得很小，許多微細(xì)針頭的針管外徑常常是0.30mm (30G)、0.25mm (31G)甚至0.20mm (32G)，這些針管在針尖成形工序后需經(jīng)過去毛刺及清洗等多道工序，所以在裝配生產(chǎn)線中這些針頭的針尖開口方向是隨機(jī)的，現(xiàn)存的技術(shù)還無法有效地對其進(jìn)行定位，也就無法利用機(jī)器視覺對針尖進(jìn)行自動(dòng)檢測；也有人嘗試將圖像采集裝置從接近針尖處沿針管軸線方向(A向)拍攝，這樣很大的毛刺或外彎鉤針尖就會在針管的外圓以外或內(nèi)圓以內(nèi)顯示出來，如圖2所示。只是這種方法的分辨率很低，能檢測的針管直徑至少要大于0.46mm (26G)，因?yàn)獒樄艿闹睆皆叫?，則針尖斜面的長度與針管直徑的比值越大，圖像采集裝置需要放大鏡頭才能獲得有效分辨率的圖像，放大的倍數(shù)越大則景深越小。當(dāng)針管的直徑小于0.46mm (26G)時(shí)，拍攝裝置的景深常常小于針尖斜面沿軸線方向的長度，從而無法用這種方法來檢測針尖彎鉤和毛刺。事實(shí)上，目前26G以上的醫(yī)用針頭已經(jīng)很少使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種在生產(chǎn)線中基于機(jī)器視覺的自動(dòng)檢測系統(tǒng)以及檢測方法，該系統(tǒng)及方法檢測效率高和可靠性高，通過對注射針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)檢測而實(shí)現(xiàn)對針管的全自動(dòng)檢測和廢品剔除一步完成。
[0006]本發(fā)明用來實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的的基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)至少包括:
檢測及控制部分，用以建立并實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)檢測系統(tǒng)的各構(gòu)成部分的同步控制及信息處理，和以下a、b、c中的一項(xiàng):
a、注射針管的持針定位部分，用以分開和保持注射針管在其中并能在外驅(qū)動(dòng)下使所述注射針管旋轉(zhuǎn)并將所述注射針管定位；
驅(qū)動(dòng)注射針管旋轉(zhuǎn)部分，用以使注射針管旋轉(zhuǎn)；
固定的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
[0007]b、注射針管的持針定位旋轉(zhuǎn)部分，用以將所述注射針管分開、保持、定位以及旋轉(zhuǎn);
固定的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
[0008]C、注射針管的針定位部分，用以分開和保持注射針管在其中以及注射針管的定位；
環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述固定的針管進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝。
[0009]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，a項(xiàng)的特征是，所述注射針管的持針定位部分可以是步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪裝置，也可以是直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶；所述驅(qū)動(dòng)注射針管旋轉(zhuǎn)部分可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的皮帶系統(tǒng)，也可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子，使得所述固定的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
[0010]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，b項(xiàng)的特征是，所述注射針管的持針定位旋轉(zhuǎn)部分可以是能夠單獨(dú)夾持住注射針管并能自身旋轉(zhuǎn)的裝置，使得所述固定的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
[0011]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，c項(xiàng)的特征是，所述注射針管的針定位部分可以是步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪裝置，也可以是直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶或任何能夠?qū)⒆⑸溽樄軉为?dú)地分開和定位的裝置；所述環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)圖像拍攝裝置環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)并能保持圖像拍攝裝置始終聚焦注射針管的系統(tǒng)，使得所述環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述固定的針管進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝。
[0012]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，a項(xiàng)的特征是，所述步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪的圓周邊緣上或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣上設(shè)置有齒并在相鄰兩個(gè)所述齒之間形成齒槽或凹槽，所述步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪的圓周邊緣上或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣上設(shè)置有齒并在相鄰兩個(gè)所述齒之間形成齒槽或凹槽，被檢測的針管置于所述齒槽或凹槽內(nèi)，且每一齒槽或凹槽內(nèi)最多有一個(gè)針管；
本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，a項(xiàng)的特征是，所述在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的皮帶系統(tǒng)或所述在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子設(shè)置在所述針輪或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的上方，所述針輪的圓周邊緣上或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣上形成有皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域，皮帶或輪子結(jié)合于所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域上并壓住置于所述齒槽或凹槽中的所述針管，當(dāng)皮帶或輪子被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，皮帶或輪子帶動(dòng)所述針管發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)； 本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置相對于所述針管旋轉(zhuǎn)并在二者相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)在所述檢測及控制單元的控制下對所述針管拍攝若干張圖像。
[0013]本發(fā)明以上技術(shù)方案所定義的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)利用機(jī)器視覺對針尖進(jìn)行拍攝并進(jìn)一步對圖像進(jìn)行處理以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測的技術(shù)目的。
[0014]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置相對于所述針管旋轉(zhuǎn)并在二者相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)攝取若干張圖像。本發(fā)明的此技術(shù)方案采用注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的方式，沿針管一周連續(xù)等距拍攝若干張圖像，通過檢測及控制單元對這些圖像的機(jī)器視覺處理來檢測針管及其針尖的各項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)。
[0015]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置相對所述針管勻速旋轉(zhuǎn)并在二者相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝。
[0016]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述針輪每一步旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離，或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶每一步前進(jìn)一個(gè)齒的距離。
[0017]為了更好地從針輪的圓周邊緣兩側(cè)或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣兩側(cè)來定位針管，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述針輪的圓周邊緣或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣兩側(cè)設(shè)置有齒及齒槽或凹槽，所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域位于所述齒及齒槽或凹槽之間。
[0018]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述兩側(cè)齒及齒槽或凹槽對稱分布，以保證針管在旋轉(zhuǎn)皮帶的壓力和旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn)且不產(chǎn)生彎曲。
[0019]作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化方案，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述針管位于所述齒槽或凹槽的根部，所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域是在兩側(cè)齒及齒槽或凹槽之間形成的部分，所述結(jié)合區(qū)域如在所述針輪上面是圓盤部分，該圓盤部分的外徑與兩側(cè)齒槽的根部在同一個(gè)圓周上；所述結(jié)合區(qū)域如在所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶上面是平面部分，該平面部分與兩側(cè)齒槽或凹槽的根部在同一個(gè)平面上。
[0020]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述皮帶或輪子的寬度略小于所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域的寬度。如此，進(jìn)一步保障皮帶或輪子平穩(wěn)順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0021]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)采用多線程技術(shù)。
[0022]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置可以為雙攝像裝置?？蓪?shí)現(xiàn)同時(shí)對兩端有針尖的針管進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。
[0023]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，進(jìn)一步包括至少一個(gè)與檢測及控制單元電連接并受其控制的拍攝光源。
[0024]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，進(jìn)一步包括剔廢吹氣裝置。基于本發(fā)明的本方案，可以實(shí)現(xiàn)簡單可靠地剔除廢品的技術(shù)效果。
[0025]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述檢測及控制單元為電腦，所述圖像拍攝裝置是至少一臺相機(jī)，所述檢測及控制單元與圖像拍攝裝置、所述針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及所述剔廢吹氣裝置分別建立同步控制設(shè)置。
[0026]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置拍攝的圖像直接存入所述電腦，所述電腦對圖像進(jìn)行常規(guī)的灰度化、濾波、二值化處理和粗略的邊緣提取，以進(jìn)行針管相關(guān)參數(shù)的檢測處理。
[0027]作為本發(fā)明的自動(dòng)檢測系統(tǒng)一個(gè)較佳實(shí)施例的關(guān)鍵零部件，該系統(tǒng)的針輪以步進(jìn)方式旋轉(zhuǎn)，并且，在結(jié)構(gòu)上，該針輪的圓周邊緣上設(shè)置有齒并在所述齒之間形成用于置放被檢測針管的齒槽，并且，所述針輪的圓周邊緣上還設(shè)置有皮帶結(jié)合區(qū)域。
[0028]作為本發(fā)明自動(dòng)檢測系統(tǒng)的針輪的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，針輪的圓周邊緣兩側(cè)設(shè)置有齒及齒槽，所述皮帶結(jié)合區(qū)域位于所述齒及齒槽之間。以用于從針輪圓周邊緣的兩側(cè)定位針管。
[0029]作為本發(fā)明自動(dòng)檢測系統(tǒng)的針輪的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，針輪圓周邊緣兩側(cè)上的齒及齒槽對稱分布。以實(shí)現(xiàn)在針管被驅(qū)動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖像拍攝裝置可以等距獲得針管拍攝圖像。為系統(tǒng)下一步的檢測計(jì)算提供更可靠的數(shù)據(jù)。
[0030]作為本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)質(zhì)解決技術(shù)方案，本發(fā)明用來實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，該方法采用注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的方式，沿所述注射針管圓周方向一周拍攝若干張圖像，通過對這些圖像的機(jī)器視覺處理來檢測針管及其針尖的各項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)。
[0031]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是，沿所述注射針管圓周方向一周拍攝若干張圖像可以是連續(xù)等距拍攝。
[0032]本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，包括步驟:
A.根據(jù)注射針管的尺寸選擇和調(diào)整圖像拍攝裝置、鏡頭和光源并設(shè)定拍攝距離、光圈、曝光時(shí)間等參數(shù)，以便獲取清晰的拍攝圖像；
B.設(shè)置各個(gè)檢測參數(shù)的檢測精度與合格閾值；
C.電腦與圖像拍攝裝置、針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和剔廢吹氣裝置分別建立同步控制設(shè)置；
本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，一個(gè)較佳實(shí)施例中進(jìn)一步包括以下步驟:
A.針輪步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，或者直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶向前步進(jìn)；
B.把注射針管逐一自動(dòng)排放到針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的齒槽或凹槽內(nèi)；
C.齒槽或凹槽中的注射針管的針尖部分在圖像拍攝裝置的聚焦位置時(shí)針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶暫停；
D.針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶上方的不間斷旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)或在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子自動(dòng)壓住齒槽或凹槽中的針管并帶動(dòng)該針管旋轉(zhuǎn)；
E.電腦發(fā)出信號啟動(dòng)圖像拍攝裝置；
F.在光源的照明下，所述圖像拍攝裝置在與針管勻速相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝所述若干張圖像并直接存入電腦內(nèi)存并對這些圖像進(jìn)行機(jī)器視覺處理并記錄該針管是否合格。
[0033]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法可以采用多線程技術(shù)和雙攝像裝置，可同時(shí)對兩端有針尖的針管進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。
[0034]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:所述針輪步進(jìn)旋轉(zhuǎn)且每一步旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離，或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶每一步前進(jìn)一個(gè)齒的距離。
[0035]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:電腦對存入的圖像進(jìn)行常規(guī)的灰度化、濾波、二值化處理和粗略的邊緣提取。
[0036]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法進(jìn)一步包括步驟:
G.不合格針管在剔除工位由剔廢吹氣裝置吹掉，合格針管則隨針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶繼續(xù)前行進(jìn)入下一道工序，簡單可靠。
[0037]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法進(jìn)一步包括步驟:
H.在完成針管與圖像拍攝裝置的一周相對旋轉(zhuǎn)后，所述針輪或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶在電腦發(fā)出的拍攝完畢信號控制下向前步進(jìn)一個(gè)齒，等待電腦發(fā)出信號啟動(dòng)圖像拍攝裝置進(jìn)行下一個(gè)針管的拍攝。
[0038]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的若干張圖像進(jìn)行圖像處理以識別針管的如下至少一項(xiàng)質(zhì)量和/或技術(shù)參數(shù):
(a).毛刺、針尖鋒利度；
(b).針尖的內(nèi)、外彎鉤；
(c).針尖中幾個(gè)斜面的角度是否合格；
(d).針管的長度。
[0039]進(jìn)一步地，通過對所拍攝的若干張圖像進(jìn)行處理以識別針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)，本發(fā)明的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖毛刺和針尖鋒利度檢測的步驟包括:
(I).首先在拍攝針尖一周的所述若干張圖像中選取亮區(qū)面積最大的，此圖像即是針尖開口方向最接近于正對著相機(jī)的圖像，也就是說最接近于圖1中針尖位置A的情況。對亮區(qū)進(jìn)行精確的聯(lián)通區(qū)域提取、輪廓提取并通過曲線、橢圓等擬合獲取針尖的理想內(nèi)輪廓43、外輪廓44及內(nèi)、外毛刺45。
[0040](2).根據(jù)毛刺檢測參數(shù)的閾值設(shè)定即可檢測出該針尖是否為毛刺超標(biāo)的不合格女口廣叩；
(3).通過對亮區(qū)上部的外輪廓進(jìn)行直線擬合，兩個(gè)直線的交點(diǎn)46與亮區(qū)最上端點(diǎn)47之間的距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定該針尖鋒利度為不合格產(chǎn)品。
[0041]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖的內(nèi)外彎鉤檢測的步驟包括:
首先根據(jù)以上步驟中在所述若干張圖像中選取的亮區(qū)面積最大的圖像，再向前或后計(jì)數(shù)最接近總數(shù)四分之一張的圖像進(jìn)行處理。換言之，即選取與針尖開口最大方向呈90度或270度的圖像進(jìn)行處理，相當(dāng)于圖1中的針尖位置7或針尖位置18，此圖像即是最接近針尖側(cè)面的圖像，提取針管的外輪廓，首先擬合左右豎直線48和49，從而確定最長豎直線49，然后判斷豎直線49最上端與同水平最左側(cè)像素和最右側(cè)像素的距離，若此距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定為針尖有彎鉤的不合格產(chǎn)品。
[0042]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖中幾個(gè)斜面的角度檢測步驟包括:
同樣采用以上步驟中的圖像，擬合上部的幾個(gè)直線，此例針尖為3個(gè)斜面，故上部為2個(gè)擬合直線即針尖A斜面的擬合直線51和針尖B斜面的擬合直線52，通過計(jì)算兩個(gè)擬合直線與針管左輪廓擬合直線49的夾角，并與設(shè)定閾值比較，即可判斷出斜面的角度是否合格。采取同樣的步驟處理與此圖像呈180度對應(yīng)的圖像即可檢測另一側(cè)斜面的角度是否合格。
[0043]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:如果被檢測的針管有雙側(cè)針尖，根據(jù)標(biāo)定好的A相機(jī)32和B相機(jī)33之間的距離，即可計(jì)算出兩側(cè)針尖的距離，此即為針管的總長度，與設(shè)定的閾值相比較，即可判定針管的總長度是否合格。
[0044]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:如果只檢測一側(cè)針尖，則另一側(cè)只需固定針管端位置，也可計(jì)算出針管的總長度并判定針管的總長度是否合格。
[0045]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:系統(tǒng)會自動(dòng)記錄合格品和廢品的分類和統(tǒng)計(jì)以備查詢。
[0046]進(jìn)一步地，本發(fā)明的一種基于機(jī)器視覺注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:利用針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)拍攝的圖像，可以對針尖進(jìn)行三維重建，然后對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測。
[0047]本發(fā)明的有益效果如下:
采用本發(fā)明的基于機(jī)器視覺的自動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法對注射針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線自動(dòng)檢測，檢測參數(shù)和精度可隨時(shí)設(shè)定，系統(tǒng)會自動(dòng)記錄合格品和廢品的分類和統(tǒng)計(jì)以備查詢，廢品會被自動(dòng)剔除，系統(tǒng)可聲、光報(bào)警并顯示不合格產(chǎn)品圖像。本系統(tǒng)無需對針尖的開口方向進(jìn)行定位，首次實(shí)現(xiàn)對針管的多個(gè)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)的全自動(dòng)檢測和廢品剔除一步完成，并能對兩端均有針尖的針管進(jìn)行同時(shí)檢測，極大地提高了針管的檢測效率和可靠性。采用本發(fā)明的檢測系統(tǒng)和方法，普通的電腦、工業(yè)相機(jī)和光源就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測，性價(jià)比極高，具有極其廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是沿針管的一側(cè)針尖一周時(shí)的不同角度的圖像圖2是在針尖一側(cè)沿針管軸向的圖像圖3是檢測系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例圖4是針輪、針管及旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)的局部圖圖5是針尖毛刺檢測示意圖圖6是針尖鋒利度檢測示意圖圖7是針管側(cè)面示意圖圖8是本發(fā)明的工藝步驟圖附圖中各部件的標(biāo)記如下:
I?25、針尖旋轉(zhuǎn)一周25個(gè)不同位置的圖像，26、針尖毛刺，27、針尖外彎鉤，28、針管，29、針輪，30、齒槽，31、旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)，32、A相機(jī)，33、B相機(jī)，34、A光源，35、B光源，36、C光源，37、D光源，38、剔廢吹氣裝置，39、A齒槽，40、B齒槽，41、圓盤，42、旋轉(zhuǎn)皮帶，43、針尖內(nèi)輪廓，44、針尖外輪廓，45、毛刺，46、針尖上部外輪廓擬合直線交點(diǎn)，47、針尖最上端點(diǎn)，48、針管右輪廓擬合直線，49、針管左輪廓擬合直線，50、針尖彎鉤，51、針尖A斜面的擬合直線，52、針尖B斜面的擬合直線，53、針管A端針尖的放大圖，54、針管B端針尖的放大圖。
[0049]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)較佳具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0050]一個(gè)較佳

【具體實(shí)施方式】
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0051]如圖3所示，本發(fā)明的基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)和檢測方法，采用注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的方式，沿針管一周連續(xù)等距拍攝N張圖像，通過對這些圖像的機(jī)器視覺處理來檢測針管及其針尖的各項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)。針管28被逐一自動(dòng)排放到針輪29的齒槽30內(nèi)以后，齒槽30的根部在正上方時(shí)針輪29暫停，針輪29上方的不間斷旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)31自動(dòng)壓住齒槽30中的針管28并帶動(dòng)針管28旋轉(zhuǎn)，電腦發(fā)出信號啟動(dòng)A相機(jī)32和B相機(jī)33在A光源34、B光源35、C光源36和D光源37的照明下，在針管28與A相機(jī)32和B相機(jī)33勻速相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝N張圖像并直接存入電腦內(nèi)存，然后對這些圖像進(jìn)行機(jī)器視覺處理并記錄該針管是否合格。不合格針管則在剔除工位由剔廢吹氣裝置38吹掉，合格針管則隨針輪繼續(xù)前行進(jìn)入下一道工序。同時(shí)，在完成針管28與A相機(jī)32和B相機(jī)33的一周旋轉(zhuǎn)后，針輪29在電腦發(fā)出的拍攝完畢信號控制下向前步進(jìn)一個(gè)齒，等待電腦發(fā)出信號啟動(dòng)A相機(jī)32和B相機(jī)33進(jìn)行下一個(gè)針管的拍攝。
[0052]如圖4所示,針輪29上面設(shè)有A齒槽39和B齒槽40用于定位針管28,兩個(gè)齒槽中間是圓盤41，圓盤41的外徑與兩個(gè)齒槽的根部在同一個(gè)圓周上，且A齒槽39和B齒槽40對稱分布，以保證針管28在旋轉(zhuǎn)皮帶42的壓力和旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn)且不產(chǎn)生彎曲。皮帶42的寬度略小于A齒槽和B齒槽的內(nèi)側(cè)距離。
[0053]對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的N張圖像可進(jìn)行如下圖像處理來識別針管的多項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù):
(1)毛刺、針尖鋒利度
(2)針尖的內(nèi)、外彎鉤
(3)針尖中幾個(gè)斜面的角度是否合格
(4)針管的長度
本發(fā)明基于機(jī)器視覺的注射針管檢測方法的一個(gè)較佳實(shí)施例，包括以下步驟:
(I)根據(jù)針管的尺寸選擇和調(diào)整圖像拍攝裝置、鏡頭和光源并設(shè)定拍攝距離、光圈、曝光時(shí)間等參數(shù)，以便獲取清晰的拍攝圖像； (2)設(shè)置各個(gè)檢測參數(shù)的檢測精度與合格閾值；
(3)電腦與A相機(jī)32、B相機(jī)33、針輪29的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和剔廢吹氣裝置38分別建立同步控制設(shè)置；
(4)針輪29步進(jìn)旋轉(zhuǎn)且每一步旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離，針管28被逐一自動(dòng)排放到針輪29的齒槽30內(nèi)以后，齒槽30的根部在正上方時(shí)針輪29暫停，針輪29上方的不間斷旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)31自動(dòng)壓住齒槽30中的針管28并帶動(dòng)針管28旋轉(zhuǎn)，外部觸發(fā)信號啟動(dòng)A相機(jī)32和B相機(jī)33在A光源34、B光源35、C光源36和D光源37的照明下，在針管28與A相機(jī)32和B相機(jī)33勻速相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝N張圖像并直接存入電腦內(nèi)存，然后對這些圖像進(jìn)行機(jī)器視覺處理；
(5)電腦對存入的圖像進(jìn)行常規(guī)的灰度化、濾波、二值化處理和粗略的邊緣提?。?br> (6)如圖5和6所示，系統(tǒng)在進(jìn)行針尖毛刺和針尖鋒利度檢測時(shí)，首先在拍攝針尖一周的N張圖像中選取亮區(qū)面積最大的，此圖像即是針尖開口方向最接近于正對著相機(jī)的圖像，也就是說最接近于圖1中針尖位置I的情況。對亮區(qū)進(jìn)行精確的聯(lián)通區(qū)域提取、輪廓提取并通過曲線、橢圓等擬合獲取針尖的理想內(nèi)輪廓43、外輪廓44及內(nèi)、外毛刺45，如圖5所示。根據(jù)毛刺檢測參數(shù)的閾值設(shè)定即可檢測出該針尖是否為毛刺超標(biāo)的不合格產(chǎn)品；通過對亮區(qū)上部的外輪廓進(jìn)行直線擬合，兩個(gè)直線的交點(diǎn)46與亮區(qū)最上端點(diǎn)47之間的距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定該針尖鋒利度為不合格產(chǎn)品，如圖6所示。
[0054](7)如圖7所示，進(jìn)行針尖的內(nèi)外彎鉤檢測時(shí)，首先根據(jù)步驟(6)中在N張圖像中選取的亮區(qū)面積最大的圖像，再向前或后計(jì)數(shù)最接近N/4的圖像進(jìn)行處理。換言之，即選取與針尖開口最大方向呈90度或270度的圖像進(jìn)行處理，相當(dāng)于圖1中的針尖位置7或針尖位置18，此圖像即是最接近針尖側(cè)面的圖像，提取針管的外輪廓，首先擬合左右豎直線48和49,從而確定最長豎直線49,然后判斷豎直線49最上端與同水平最左側(cè)像素和最右側(cè)像素的距離，若此距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定為針尖有彎鉤的不合格產(chǎn)品。
[0055](8)如圖7所示，進(jìn)行針尖中幾個(gè)斜面的角度檢測時(shí)，同樣采用步驟(7)中的圖像，擬合上部的幾個(gè)直線，此例針尖為3個(gè)斜面，故上部為2個(gè)擬合直線即針尖A斜面的擬合直線51和針尖B斜面的擬合直線52，通過計(jì)算兩個(gè)擬合直線與針管左輪廓擬合直線49的夾角，并與設(shè)定閾值比較，即可判斷出斜面的角度是否合格。采取同樣的步驟處理與此圖像呈180度對應(yīng)的圖像即可檢測另一側(cè)斜面的角度是否合格。
[0056](9)如果被檢測的針管有雙側(cè)針尖，采用同樣的步驟(5)至(8)，即可對另一側(cè)的針尖進(jìn)行相同檢測。根據(jù)標(biāo)定好的A相機(jī)32和B相機(jī)33之間的距離，即可計(jì)算出兩側(cè)針尖的距離，此即為針管的總長度，與設(shè)定的閾值相比較，即可判定針管的總長度是否合格。如只檢測一側(cè)針尖，則另一側(cè)只需固定針管端位置，也可計(jì)算出針管的總長度；
(10)系統(tǒng)會自動(dòng)記錄合格品和廢品的分類和統(tǒng)計(jì)以備查詢，不合格針管則在剔除工位由剔廢吹氣裝置38吹掉，合格針管則隨針輪繼續(xù)前行進(jìn)入下一道工序。同時(shí)，在完成針管28與A相機(jī)32和B相機(jī)33的一周相對旋轉(zhuǎn)后，針輪29在電腦發(fā)出的拍攝完畢信號控制下向前步進(jìn)一個(gè)齒，等待電腦發(fā)出信號啟動(dòng)A相機(jī)32和B相機(jī)33進(jìn)行下一個(gè)針管的拍攝。
[0057]另外，利用針管與攝像裝置相對旋轉(zhuǎn)拍攝的圖像，可以對針尖進(jìn)行三維重建，然后對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括: 檢測及控制部分，用以建立并實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)檢測系統(tǒng)的各構(gòu)成部分的同步控制及信息處理，和以下a、b、c中的一項(xiàng): a、注射針管的持針定位部分，用以分開和保持注射針管在其中并能在外驅(qū)動(dòng)下使所述注射針管旋轉(zhuǎn)并將所述注射針管定位； 驅(qū)動(dòng)注射針管旋轉(zhuǎn)部分，用以使注射針管旋轉(zhuǎn)； 固定的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝； b、注射針管的持針定位旋轉(zhuǎn)部分，用以將所述注射針管分開、保持、定位以及旋轉(zhuǎn)； 固定的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝； C、注射針管的針定位部分，用以分開和保持注射針管在其中以及注射針管的定位； 環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置，用于在所述檢測及控制單元的控制下對所述固定的針管進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1a所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述注射針管的持針定位部分可以是步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪裝置，也可以是直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶；所述驅(qū)動(dòng)注射針管旋轉(zhuǎn)部分可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的皮帶系統(tǒng)，也可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子，使得所述固定的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1b所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述注射針管的持針定位旋轉(zhuǎn)部分可以是能夠單獨(dú)夾持住注射針管并能自身旋轉(zhuǎn)的裝置，使得所述固定的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述旋轉(zhuǎn)的針管進(jìn)行圖像拍攝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1c所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述注射針管的針定位部分可以是步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪裝置，也可以是直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶或任何能夠?qū)⒆⑸溽樄軉为?dú)地分開和定位的裝置；所述環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置可以是在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)圖像拍攝裝置環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)并能保持圖像拍攝裝置始終聚焦注射針管的系統(tǒng)，使得所述環(huán)繞注射針管旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝裝置能夠在所述檢測及控制單元的控制下對所述固定的針管進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)的圖像拍攝。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述步進(jìn)旋轉(zhuǎn)的針輪的圓周邊緣上或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣上設(shè)置有齒并在相鄰兩個(gè)所述齒之間形成齒槽或凹槽，所述兩側(cè)齒及齒槽或凹槽對稱分布，被檢測針管置于所述齒槽或凹槽內(nèi)，且每一齒槽或凹槽內(nèi)最多有一個(gè)針管，所述針輪每一步旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離，或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶每一步前進(jìn)一個(gè)齒的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的皮帶系統(tǒng)或所述在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子設(shè)置在所述針輪或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的上方，所述針輪的圓周邊緣上或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的邊緣上形成位于所述齒及齒槽或凹槽之間的皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域，皮帶或輪子結(jié)合于所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域上并壓住置于所述齒槽或凹槽中的所述注射針管，所述針管位于所述齒槽或凹槽的根部，當(dāng)皮帶或輪子被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，皮帶或輪子帶動(dòng)所述針管發(fā)生自身旋轉(zhuǎn)，所述結(jié)合區(qū)域如在所述針輪上面是圓盤部分，該圓盤部分的外徑與兩側(cè)齒槽的根部在同一個(gè)圓周上，所述結(jié)合區(qū)域如在所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶上面是平面部分，該平面部分與兩側(cè)齒槽或凹槽的根部在同一個(gè)平面上，所述皮帶或輪子的寬度略小于所述皮帶或輪子結(jié)合區(qū)域的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置相對于所述針管旋轉(zhuǎn)并在二者相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)攝取若干張圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置相對所述針管勻速旋轉(zhuǎn)并在二者相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述圖像拍攝裝置可以為雙攝像裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，進(jìn)一步包括剔廢吹氣裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征是，所述檢測及控制單元為電腦，所述圖像拍攝裝置是至少一臺相機(jī)，所述檢測及控制單元與圖像拍攝裝置、所述針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及所述剔廢吹氣裝置分別建立同步控制設(shè)置。
12.一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，該方法采用注射針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)的方式，沿所述注射針管圓周方向一周拍攝若干張圖像，通過對這些圖像的機(jī)器視覺處理來檢測針管及其針尖的各項(xiàng)質(zhì)量和技術(shù)參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是，沿所述注射針管圓周方向一周拍攝若干張圖像可以是連續(xù)等距拍攝。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，包括步驟: (1).根據(jù)注射針管的尺寸選擇和調(diào)整圖像拍攝裝置、鏡頭和光源并設(shè)定拍攝距離、光圈、曝光時(shí)間等參數(shù)，以便獲取清晰的拍攝圖像； (2).設(shè)置各個(gè)檢測參數(shù)的檢測精度與合格閾值； (3).電腦與圖像拍攝裝置、針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和剔廢吹氣裝置分別建立同步控制設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，一個(gè)較佳實(shí)施例中進(jìn)一步包括以下步驟: (4).針輪步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，或者直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶向前步進(jìn)； (5).把注射針管逐一自動(dòng)排放到針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶的齒槽或凹槽內(nèi)； (6).齒槽或凹槽中的注射針管的針尖部分在圖像拍攝裝置的聚焦位置時(shí)針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶暫停； (7).針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶上方的不間斷旋轉(zhuǎn)皮帶系統(tǒng)或在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的輪子自動(dòng)壓住齒槽或凹槽中的針管并帶動(dòng)該針管旋轉(zhuǎn)； (8).電腦發(fā)出信號啟動(dòng)圖像拍攝裝置； (9).在光源的照明下，所述圖像拍攝裝置在與針管勻速相對旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)連續(xù)等距拍攝所述若干張圖像并直接存入電腦內(nèi)存并對這些圖像進(jìn)行機(jī)器視覺處理并記錄該針管是否合格。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法可以采用多線程技術(shù)和雙攝像裝置，可同時(shí)對兩端有針尖的針管進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:所述針輪步進(jìn)旋轉(zhuǎn)且每一步旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒的距離，或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶每一步前進(jìn)一個(gè)齒的距離。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:電腦對存入的圖像進(jìn)行常規(guī)的灰度化、濾波、二值化處理和粗略的邊緣提取。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法進(jìn)一步包括步驟: (10).不合格針管在剔除工位由剔廢吹氣裝置剔除，合格針管則隨針輪或直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶繼續(xù)前行進(jìn)入下一道工序。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法進(jìn)一步包括步驟: (11).在完成針管與圖像拍攝裝置的一周相對旋轉(zhuǎn)后，所述針輪或所述直線步進(jìn)的工裝條或步進(jìn)帶在電腦發(fā)出的拍攝完畢信號控制下向前步進(jìn)一個(gè)齒，等待電腦發(fā)出信號啟動(dòng)圖像拍攝裝置進(jìn)行下一個(gè)針管的拍攝。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:該方法對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的若干張圖像進(jìn)行圖像處理以識別針管的如下至少一項(xiàng)質(zhì)量和/或技術(shù)參數(shù): (a).毛刺、針尖鋒利度； (b).針尖的內(nèi)、外彎鉤； (c).針尖中幾個(gè)斜面的角度是否合格； (d).針管的長度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖毛刺和針尖鋒利度檢測的步驟包括: (1).首先在拍攝針尖一周的所述若干張圖像中選取亮區(qū)面積最大的，對亮區(qū)進(jìn)行精確的聯(lián)通區(qū)域提取、輪廓提取并通過曲線、橢圓等擬合獲取針尖的理想內(nèi)輪廓、外輪廓及毛刺； (2).根據(jù)毛刺檢測參數(shù)的閾值設(shè)定即可檢測出該針尖是否為毛刺超標(biāo)的不合格產(chǎn)品; (3).通過對亮區(qū)上部的外輪廓進(jìn)行直線擬合，兩個(gè)直線的交點(diǎn)與亮區(qū)最上端點(diǎn)之間的距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定該針尖鋒利度為不合格產(chǎn)品。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖的內(nèi)外彎鉤檢測的步驟包括: 首先根據(jù)以上步驟中在所述若干張圖像中選取的亮區(qū)面積最大的圖像，再向前或后計(jì)數(shù)最接近總數(shù)四分之一張的圖像進(jìn)行處理；換言之，即選取與針尖開口最大方向呈90度或270度的圖像進(jìn)行處理，相當(dāng)于圖1中的針尖位置7或針尖位置18，此圖像即是最接近針尖側(cè)面的圖像，提取針管的外輪廓，首先擬合左右豎直線，從而確定最長豎直線，然后判斷最長豎直線最上端與同水平最左側(cè)像素和最右側(cè)像素的距離，若此距離超過設(shè)定的檢測閾值，即可斷定為針尖有彎鉤的不合格產(chǎn)品。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:對于每一針管一側(cè)的針尖拍攝到的所述若干張圖像進(jìn)行針尖中幾個(gè)斜面的角度檢測步驟包括: 同樣采用以上步驟中的圖像，擬合上部的幾個(gè)直線，此例針尖為3個(gè)斜面，故上部為2個(gè)擬合直線即針尖A斜面的擬合直線和針尖B斜面的擬合直線，通過計(jì)算兩個(gè)擬合直線與針管右輪廓擬合直線的夾角，并與設(shè)定閾值比較，即可判斷出斜面的角度是否合格；采取同樣的步驟處理與此圖像呈180度對應(yīng)的圖像即可檢測另一側(cè)斜面的角度是否合格。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:如果被檢測的針管有雙側(cè)針尖，根據(jù)標(biāo)定好的A相機(jī)和B相機(jī)之間的距離，即可計(jì)算出兩側(cè)針尖的距離，此即為針管的總長度，與設(shè)定的閾值相比較，即可判定針管的總長度是否合格。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:如果只檢測一側(cè)針尖，則另一側(cè)只需固定針管端位置，也可計(jì)算出針管的總長度并判定針管的總長度是否合格。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:系統(tǒng)會自動(dòng)記錄合格品和廢品的分類和統(tǒng)計(jì)以備查詢。
28.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種基于機(jī)器視覺的注射針管自動(dòng)檢測方法，其特征是:利用針管與圖像拍攝裝置相對旋轉(zhuǎn)拍攝的圖像，可以對針尖進(jìn)行三維重建，然后對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測。
【文檔編號】G01B11/02GK104483321SQ201410630096
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】楊繼斌 申請人:蘇州捷碧醫(yī)療科技有限公司