一種合掌產(chǎn)品寬度在線檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種合掌產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種合掌產(chǎn)品寬度在線檢測(cè)裝置及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于視覺(jué)檢測(cè)的方法大量應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)（帶鋼、鋼坯寬度、厚度測(cè)量）、線路板 制作（自動(dòng)焊接、焊接元件檢測(cè)）、質(zhì)量檢測(cè)（各種產(chǎn)品大小的檢測(cè)、良品與不良品檢測(cè)，焊 縫質(zhì)量檢測(cè)）等各種領(lǐng)域。
[0003] 合掌是外包裝產(chǎn)品的一個(gè)必須的生產(chǎn)過(guò)程，印刷外包裝材料的企業(yè)，在印刷完成 之后需要將包裝材料進(jìn)行合掌，合掌完成之后將產(chǎn)品交給生產(chǎn)企業(yè)（有些需要進(jìn)行分切）， 而在進(jìn)行合掌的過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照要求尺寸進(jìn)行合掌工序，一般允許誤差為0. 2~ 0. 5mm〇
[0004] 目前合掌產(chǎn)品寬度檢測(cè)主要依靠人工測(cè)量和觀察，生產(chǎn)過(guò)程中工人將鋼尺、千分 尺或游標(biāo)卡尺與產(chǎn)品緊貼來(lái)進(jìn)行測(cè)量，觀察測(cè)量值來(lái)判斷合掌的尺寸是否符合要求，如果 不符合要求，需要調(diào)整設(shè)備，直至達(dá)到要求為止，這種方法具有以下不足：1)人工測(cè)量和人 眼觀察誤差比較大，相對(duì)于0. 2_精度的要求，人眼很難分辨出來(lái)；2)這種尺寸檢測(cè)往往給 產(chǎn)品帶來(lái)人為缺陷，合掌過(guò)程是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)工人將鋼尺緊貼產(chǎn)品觀察合掌尺寸時(shí)，鋼 尺與產(chǎn)品間會(huì)有摩擦，因此造成產(chǎn)品劃傷而導(dǎo)致廢品；3)合掌機(jī)由人來(lái)管理，需要間隔進(jìn) 行觀察，一般每1000米測(cè)量三次，如果合掌機(jī)生產(chǎn)速度為60米/分鐘，則要求工人每5分 鐘測(cè)量一次，12次/每小時(shí)，每個(gè)生產(chǎn)單元約測(cè)量50次，這樣的測(cè)量頻率相對(duì)于人工來(lái)講 是比較高的；4)按照每1000米測(cè)量三次計(jì)算，即檢測(cè)間隔為3米，當(dāng)出現(xiàn)不合格產(chǎn)品時(shí)，一 次檢測(cè)有可能浪費(fèi)的產(chǎn)品將達(dá)到300米，這種浪費(fèi)是巨大的；5)使用合掌機(jī)除了上料、調(diào) 整張力外，還需要經(jīng)常檢查有無(wú)刮花、劃傷現(xiàn)象以及上膠量不均勻等情況，要求操作員責(zé)任 心強(qiáng)，注意力集中，但由于操作員的觀察水平和責(zé)任心等原因?qū)е潞险飘a(chǎn)品質(zhì)量不合格；6) 為了保證人工檢測(cè)的可靠性，需要大量技術(shù)比較高的工人，由于人力資源及勞動(dòng)力成本等 原因?yàn)楸厝唤o生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)成本增高。
[0005] 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行無(wú)損檢 測(cè)越來(lái)越廣泛，如在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中鋼帶、鋼坯的寬度檢測(cè)、煙葉檢測(cè)、蘋果檢測(cè)、鍋爐檢 測(cè)、玻璃檢測(cè)、無(wú)紡布檢測(cè)等，其中寬度檢測(cè)主要應(yīng)用在鋼帶寬度、剛體裂紋寬度、印刷電路 線寬等方面。
[0006] 賴建生等人通過(guò)調(diào)整光源主光線與測(cè)量平面成適當(dāng)?shù)慕嵌?，得到被測(cè)鋼板與背景 的反射光強(qiáng)分布曲線，實(shí)現(xiàn)鋼帶測(cè)寬的目的。童衛(wèi)旗、陳寶模、羅新斌利用雙相機(jī)對(duì)帶鋼進(jìn) 行測(cè)量，經(jīng)過(guò)標(biāo)定、修正即可比較精確測(cè)量出帶鋼的寬度；葉成龍等人采用激光測(cè)距儀實(shí) 現(xiàn)對(duì)帶鋼的非接觸式寬度測(cè)量；姜占平等人利用激光掃描技術(shù)和雙CCD實(shí)現(xiàn)了鋼板寬度 檢測(cè)；王植等人利用熱紅外和數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一種鋼坯在線檢測(cè)系統(tǒng)；周根榮等 人、孫燕峰等人應(yīng)用DSP或單片機(jī)和線陣CCD實(shí)現(xiàn)外尺寸測(cè)量；秦廣勝等人應(yīng)用激光和CCD 實(shí)現(xiàn)了一種鋼板寬度的測(cè)量；趙維一等人應(yīng)用線陣CCD及數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了葉絲寬 度測(cè)量；NishiyamaS等人對(duì)裂紋寬度的測(cè)量攝影測(cè)量算法進(jìn)行了研宄；LuoMasiyang等 人實(shí)現(xiàn)了基于視覺(jué)的鎖孔邊界提取和寬度測(cè)量；夏營(yíng)威等人應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)煙絲 寬度測(cè)量方法進(jìn)行了研宄；李運(yùn)祥等對(duì)熱軋帶鋼在線測(cè)寬中的圖像分割算法進(jìn)行了研宄； JelenV.和KarchP.應(yīng)用圖像處理方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)連續(xù)金屬片寬度的測(cè)量；AshidaTakashi 等人實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦?fàn)t裂縫的檢測(cè)和寬度測(cè)量；熊邦書(shū)等人應(yīng)用圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了線路板線 寬的測(cè)量系統(tǒng)；PrasannaPratee等人應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了橋面裂縫的檢測(cè)與分析； ZhangJing等人應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制理論對(duì)高精度印刷電路板線寬檢測(cè)算法進(jìn)行了研宄。這 些研宄工作的顯著特點(diǎn)是：1、被測(cè)物屬于剛性物質(zhì)，走料過(guò)程中不會(huì)發(fā)生抖動(dòng)的情況；2、 被測(cè)物具有不透光特征。因此，可利用被檢測(cè)材料的反光、透光、折光特性所形成的線條形 狀，應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理算法與人工智能理論進(jìn)行計(jì)算，從而測(cè)量出被檢物體的寬度、高度、 厚度等信息，達(dá)到檢測(cè)的目的。
[0007] 但是合掌產(chǎn)品大多是塑料制成的，材料屬于柔性材料，有一定彈性，在生產(chǎn)過(guò)程中 由于機(jī)器振動(dòng)、走料速度變化、張力變化等原因，容易產(chǎn)生抖動(dòng)，這樣的抖動(dòng)意味著當(dāng)攝像 機(jī)固定、被攝物體到鏡頭的距離發(fā)生變化，這種物距的變化導(dǎo)致采集的圖象中目標(biāo)大小發(fā) 生變化，進(jìn)而導(dǎo)致經(jīng)過(guò)圖像處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生變化（即測(cè)量寬度出現(xiàn)錯(cuò)誤），使得寬度 檢測(cè)難度增加。合掌產(chǎn)品多數(shù)為外包裝產(chǎn)品，圖案形狀、顏色各種各樣，這些形狀、顏色的變 化會(huì)對(duì)圖像處理帶來(lái)困難；加之產(chǎn)品之間留有空白，由于圖像采集的隨機(jī)性會(huì)導(dǎo)致空白的 位置隨機(jī)變化，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)造成影響。合掌產(chǎn)品寬度檢測(cè)要求精度高，因此要求圖像分辨率 高，圖像分比率高時(shí)，鏡頭邊緣畸變將會(huì)影響檢測(cè)精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種合掌產(chǎn)品寬度在線檢測(cè)裝置及方法，以克服上述現(xiàn)有 技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明檢測(cè)時(shí)間短、檢測(cè)精度高、檢測(cè)間隔時(shí)間短，可以減少浪費(fèi)，提高產(chǎn) 品合格率，節(jié)約大量生產(chǎn)成本和勞動(dòng)力資源。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010] 一種合掌產(chǎn)品寬度在線檢測(cè)裝置，包括位于合掌產(chǎn)品上部或下部的光源和位于合 掌產(chǎn)品上部的攝像機(jī)，攝像機(jī)的輸出端連接用于圖像處理的處理器，處理器的輸出端連接 有報(bào)警控制器以及用于顯示當(dāng)前檢測(cè)產(chǎn)品圖像以及相關(guān)數(shù)據(jù)和狀態(tài)的顯示器，報(bào)警控制器 上連接有能夠發(fā)出聲光報(bào)警的報(bào)警器。
[0011] 進(jìn)一步地，合掌產(chǎn)品通過(guò)導(dǎo)軸支撐在光源上部或下部，所述導(dǎo)軸為水平設(shè)置的雙 導(dǎo)軸或者分兩排平行設(shè)置的四導(dǎo)軸。
[0012] 一種合掌產(chǎn)品寬度在線檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0013] 步驟一：在處理器上設(shè)置合掌產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)寬度為w，允許最大誤差值為V，像