一種基于雙工位的車鏡瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于雙工位的車鏡瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)裝置與方法，屬于汽車零配 件加工制造工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國已經(jīng)發(fā)展成為全球汽車后視鏡的生產(chǎn)大國。汽車后視鏡的質(zhì)量直接聯(lián)系著汽 車駕駛員對(duì)車輛周圍情況的準(zhǔn)確判斷，同時(shí)關(guān)系到乘車人員的安全。因此，各國對(duì)該類產(chǎn)品 都給予了高度的重視，并對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量把控，包括對(duì)車鏡的形狀、輪廓、表面瑕疵 進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測(cè)。由于車鏡生產(chǎn)量大，生產(chǎn)技術(shù)要求高，車鏡的質(zhì)量檢測(cè)已經(jīng)成為車鏡生 產(chǎn)商和汽車生產(chǎn)商急需解決的關(guān)鍵問題。
[0003] 由于對(duì)車鏡瑕疵的質(zhì)量檢測(cè)，工作量大，不僅需要檢測(cè)員具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，而 且需要有良好的視力要求，對(duì)于流水線連續(xù)工作的工人，很容易產(chǎn)生視覺疲勞，從而導(dǎo)致檢 測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確率下降，不可避免地出現(xiàn)誤檢和漏檢的現(xiàn)象。另一方面，隨著世界經(jīng)濟(jì)區(qū) 域調(diào)整和中國經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，人工成本也越來越高，采用人工對(duì)車鏡產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)的方 法也無法適應(yīng)目前高速，精準(zhǔn)，自動(dòng)化的生產(chǎn)要求。因此如何提高車鏡檢測(cè)的自動(dòng)化水平， 降低生產(chǎn)成本是我國汽車產(chǎn)業(yè)面臨的迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)車鏡瑕疵的裝置及方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種基于雙工位的車鏡瑕疵 在線自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括用于傳輸車鏡的流水線，其特征在于，在流水線上沿車鏡傳輸方向 由前至后依次布置有車鏡清洗設(shè)備、風(fēng)刀干燥系統(tǒng)、推送機(jī)構(gòu)、瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī) 器手吸盤、分檢組合機(jī)構(gòu)，其中：
[0006] 車鏡清洗設(shè)備，用于將車鏡自動(dòng)清洗干凈；
[0007] 風(fēng)刀干燥系統(tǒng)，用于對(duì)清洗后的車鏡進(jìn)行凈化干燥處理；
[0008] 推送機(jī)構(gòu)，用于將車鏡推送至瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；
[0009] 瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)包括空氣凈化室，空氣凈化室內(nèi)至少分為工位一及工位 二，車鏡在工位一時(shí)，通過瑕疵檢測(cè)機(jī)構(gòu)一對(duì)鏡面表面瑕疵進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)，車鏡在工位 二時(shí)，通過瑕疵檢測(cè)機(jī)構(gòu)二對(duì)爆邊、漏光進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)；
[0010] 機(jī)器手吸盤，用于將車鏡由瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)取出并放入分檢組合機(jī)構(gòu)；
[0011] 分檢組合機(jī)構(gòu)，用于將不同瑕疵的車鏡及無瑕疵的車鏡分檢至不同流水線進(jìn)行后 續(xù)處理。
[0012] 優(yōu)選地，在所述空氣凈化室內(nèi)設(shè)有在導(dǎo)軌上自動(dòng)運(yùn)行的車鏡載物平臺(tái)，導(dǎo)軌上設(shè) 有編碼器，該車鏡載物平臺(tái)為一箱體結(jié)構(gòu)，箱體結(jié)構(gòu)表面為一塊透明的磨砂玻璃，箱體結(jié)構(gòu) 內(nèi)安裝一背光光源。
[0013] 優(yōu)選地，所述瑕疵檢測(cè)機(jī)構(gòu)一包括線掃(XD、鏡頭一、線光源，車鏡在工位一時(shí)，線 光源采用傾斜照明方式，當(dāng)車鏡載物平臺(tái)到達(dá)預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)區(qū)時(shí)，線掃C⑶通過鏡頭一 對(duì)車鏡載物平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的車鏡表面進(jìn)行動(dòng)態(tài)線掃瞄，并獲取其圖像，以對(duì)鏡面表面瑕疵進(jìn) 行在線自動(dòng)檢測(cè)。
[0014] 優(yōu)選地，所述瑕疵檢測(cè)機(jī)構(gòu)二包括面陣C⑶及鏡頭二，車鏡在工位二時(shí)，通過箱體 結(jié)構(gòu)內(nèi)的背光光源采用背光照明方式，當(dāng)車鏡載物平臺(tái)到達(dá)預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)區(qū)時(shí)，車鏡載 物平臺(tái)停止，面陣CCD通過鏡頭二靜態(tài)獲取車鏡載物平臺(tái)上車鏡的圖像，以對(duì)爆邊、漏光進(jìn) 行在線自動(dòng)檢測(cè)。
[0015] 優(yōu)選地，所述空氣凈化室具有可自動(dòng)開合的前門及后門。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種基于上述的車鏡瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)裝置 的車鏡瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0017] 步驟1、空氣凈化室內(nèi)的車鏡載物平臺(tái)回到初始化位置；
[0018] 步驟2、被車鏡清洗設(shè)備沖洗干凈的車鏡進(jìn)入風(fēng)刀干燥系統(tǒng)的有效作用區(qū)，風(fēng)刀干 燥系統(tǒng)開始工作，將清洗后的車鏡進(jìn)行凈化干燥處理；
[0019] 步驟3、瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的密封的空氣凈化室的前門自動(dòng)打開，推送機(jī)構(gòu) 迅速將車鏡推入位于空氣凈化室內(nèi)的車鏡載物平臺(tái)上；
[0020] 步驟4、導(dǎo)軌與編碼器同步啟動(dòng)；
[0021] 步驟5、搭載有車鏡的車鏡載物平臺(tái)運(yùn)動(dòng)至工位一的預(yù)設(shè)位置時(shí)，線光源開啟，同 時(shí)，線掃CCD進(jìn)入工作狀態(tài)，并由編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制線掃CCD對(duì)車鏡進(jìn)行掃描成 像，以對(duì)鏡面表面瑕疵進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)；
[0022] 步驟6、搭載有車鏡的車鏡載物平臺(tái)運(yùn)動(dòng)至工位二的預(yù)設(shè)位置時(shí)，關(guān)閉線光源，導(dǎo) 軌停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)開啟車鏡載物平臺(tái)的背光光源，面陣CCD進(jìn)入工作狀態(tài)，攝取車鏡圖像， 以對(duì)爆邊、漏光進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)；
[0023] 步驟7、空氣凈化室的后門自動(dòng)打開，同時(shí)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，機(jī)器手吸盤將車鏡從車 鏡載物平臺(tái)吸取，并放入分檢組合機(jī)構(gòu)；
[0024] 步驟8、車鏡載物平臺(tái)回到初始化位置，等待下一次檢測(cè)。
[0025] 優(yōu)選地，所述步驟5中，對(duì)鏡面表面瑕疵進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)包括：
[0026] 先計(jì)算圖像的灰度直方圖，采用直方圖的谷值作為閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割，將需檢 測(cè)的鏡面圖像區(qū)域匕完整的分割出來，然后對(duì)區(qū)域Gi進(jìn)行閉運(yùn)算，得到填充白點(diǎn)等瑕疵的 鏡面圖像區(qū)域G2，通過計(jì)算區(qū)域&與區(qū)域G2的差，提取所有的瑕疵區(qū)域集△P，通過對(duì)所 有的瑕疵區(qū)域集進(jìn)行連通性分割，得到各個(gè)子區(qū)域P'i，i= 1，...，n，其中各子區(qū)域滿足 公式M= 然后，分別計(jì)算AP中的每個(gè)區(qū)域P'i內(nèi)原圖的亮度差異值A(chǔ)u，區(qū)域面積 /=1 Al2，區(qū)域最小外接矩形的長寬比Al3，區(qū)域面積占最小外接矩形面積比Al4，其中：區(qū)域面積Al2用于篩選掉噪聲點(diǎn)；區(qū)域最小外接矩形長寬比A13和區(qū)域面積占最小外接矩形面積比A14 用于瑕疵分類；亮度變化度Au用于區(qū)別亮點(diǎn)瑕疵和黑點(diǎn)瑕疵。
[0027] 優(yōu)選地，在所述步驟6中，對(duì)爆邊進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)包括：
[0028] 先用圖像的平均灰度作為閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割，分割出鏡面完整圖像1\，對(duì)圖 像?\進(jìn)行空洞填充后得到圖像T2，然后對(duì)圖像T2進(jìn)行閉運(yùn)算，以得到修復(fù)車鏡邊破損邊 緣的圖像Τ3，通過對(duì)圖像Τ2和圖像Τ3進(jìn)行相減操作，得到圖像差異性區(qū)域集ΔS，并將該 差異性區(qū)域集進(jìn)行連通性分割得到各個(gè)子區(qū)域S'yi= 1，. . .，n，各個(gè)子區(qū)域滿足公式 η AS=US',·;基于各個(gè)區(qū)域V 面積進(jìn)行篩選，去掉噪聲影響，即可得到瑕疵集合Ν1;對(duì)瑕 i=l 疵區(qū)域隊(duì)進(jìn)行膨脹運(yùn)算，分別計(jì)算每個(gè)區(qū)域內(nèi)原圖亮度的變化度Bu，區(qū)域面積Bl2，區(qū)域最 小外接矩形長寬比Bl3;并根據(jù){Bu，Bl2,Bl3}的特征，即可實(shí)現(xiàn)車鏡的爆邊瑕疵檢測(cè)并精確 定位。
[0029] 優(yōu)選地，在所述步驟6中，對(duì)漏光進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)包括：
[0030] 先采用平均灰度作為閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割，分割出鏡面圖像&，對(duì)&進(jìn)行空洞填 充，得到區(qū)域M2;對(duì)^內(nèi)原圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波，并對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行閾值分割得到瑕疵區(qū) 域集合AZ，通過對(duì)瑕疵區(qū)域集合ΔΖ進(jìn)行連通性分割，得到各個(gè)子區(qū)域Z'i，其中各個(gè)區(qū) 域間關(guān)系滿足公式= 分別計(jì)算每個(gè)區(qū)域內(nèi)原圖的亮度變化度Cu，區(qū)域面積Cl2，區(qū) 域最小外接矩形長寬比cl3，區(qū)域面積占最小外接矩形面積比cl4，其中：區(qū)域面積cl2用于篩 選掉噪聲點(diǎn)；區(qū)域最小外接矩形長寬比cl3和區(qū)域面積占最小外接矩形面積比C14用于判定 瑕疵為點(diǎn)狀瑕疵或劃痕瑕疵；亮度變化度cu用于判讀和識(shí)別漏光瑕疵。
[0031] 由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果：
[0032] (a)本發(fā)明提出了一種基于雙工位的車鏡瑕疵在線自動(dòng)檢測(cè)方法與裝置，以計(jì)算 機(jī)為中心，將車鏡干燥、檢測(cè)等功能集中于一體，實(shí)現(xiàn)車鏡表面瑕疵的自動(dòng)檢測(cè)，替代人工 檢測(cè)，不僅提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率，同時(shí)還提高提升產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化水平，降低生產(chǎn)成本。
[0033] (b)采用機(jī)器視覺進(jìn)行車鏡瑕疵檢測(cè)，其關(guān)鍵技術(shù)就是如何獲取清晰車鏡圖像并 做出合格性有效判決算法。本發(fā)明從兩個(gè)方面來保證獲車鏡表面的成像質(zhì)量。一是采用風(fēng) 刀系統(tǒng)對(duì)清洗完的車鏡利用強(qiáng)風(fēng)吹干處理，以避免水粒、水汽等對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。二是提 出將圖像檢測(cè)系統(tǒng)安裝于空氣凈化室，保證車鏡在清洗干燥后不會(huì)有新塵埃等顆粒落到車 鏡表面，以保證車鏡表面干凈，滿足檢測(cè)的成像質(zhì)量要求。三是提出雙工位的檢測(cè)成像系 統(tǒng)，針對(duì)不同的瑕疵特點(diǎn)，采用不同的成像方法，以獲取瑕疵特征明顯的圖像，提高系統(tǒng)的 敏感性和檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明的檢測(cè)裝置示意圖；
[0035] 圖2是本發(fā)明的檢測(cè)過程流程圖；
[0036] 圖中：車鏡清洗設(shè)備1，風(fēng)刀干燥系統(tǒng)2,工位一 3,工位二4,線掃(XD5,車鏡載物 平臺(tái)6,線光源7,空氣凈化