一種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電解電容外觀包裝缺陷檢測方法,尤其是基于數(shù)字圖像處理的電解電容外觀包裝缺陷檢測系統(tǒng)與檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,對于電解電容外部包裝的缺陷檢驗(yàn)還依賴于人工目視判斷,即通過人眼觀察電容上、下表面的塑料包裝圓形邊緣是否規(guī)整、包邊是否與電容邊緣對齊、是否有突出的邊緣破損,電容表面的正負(fù)極符號位置是否正確、正負(fù)極符號是否與電容的長短引腳對應(yīng)一致,型號信息是否印刷正確等缺陷。人工逐一檢測存在著勞動力需求大、速度慢、效率低下的問題,嚴(yán)重影響著企業(yè)的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型目的是,提供一種結(jié)構(gòu)簡單,能夠代替人工操作的電容外觀包裝缺陷自動檢測系統(tǒng)與方法,提高檢測效率。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:一種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測系統(tǒng),其特征是包括進(jìn)料槽單元、光源一單元、上表面圖像采集單元、光電開關(guān)一單元、光源二單元、下表面圖像采集單元、光源三單元、光電開關(guān)三單元、側(cè)表面圖像采集單元、中央處理器單元、顯示單元和不合格產(chǎn)品剔除單元;所述的進(jìn)料槽單元由振動盤按齒對電容進(jìn)行間隔送料,振動盤的出口為進(jìn)料槽,振動盤是一人具有螺旋線的凹狀盤,進(jìn)料槽為兩條矩形板限定的傳動透明槽,傳動透明槽中間設(shè)有電解電容檢測工位,電解電容引腳插在透明槽下端;透明槽上設(shè)有三個(gè)工位,光源一單元位于工位一的上表面圖像采集單元的正上方,為上表面圖像采集單元提供光線,上表面圖像采集單元在光電開關(guān)一單元檢測到電容后對電容的上表面進(jìn)行外觀圖像采集;光源二單元位于位于工位二的下表面圖像采集單元的正下方,為下表面圖像采集單元提供光線,下表面圖像采集單元在光電開關(guān)二單元檢測到電解電容后對電容的下表面進(jìn)行外觀圖像采集;光源三單元位于工位三的側(cè)表面圖像采集單元的側(cè)方,為側(cè)表面圖像采集單元提供光線,側(cè)表面圖像采集單元在光電開關(guān)三單元檢測到電容后對電容的側(cè)表面進(jìn)行外觀圖像連續(xù)采集,工位三同時(shí)為旋轉(zhuǎn)工位,旋轉(zhuǎn)工位帶動引腳使電容旋轉(zhuǎn)一周,光電開關(guān)三單元檢測到電容進(jìn)入工位三時(shí)觸發(fā)旋轉(zhuǎn),中央處理器單元輸入端接收圖像信號用來對采集的三面圖像進(jìn)行分析處理,中央處理器單元連接的顯示單元顯示采集圖像和處理結(jié)果,不合格產(chǎn)品剔除單元將檢測到外觀包裝有缺陷的不合格產(chǎn)品予以剔除。
[0005]—種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測方法,利用上表面圖像采集、側(cè)表面圖像采集和下表面圖像采集得到的對電解電容的三個(gè)方向圖像進(jìn)行圖像處理,識別出外觀有缺陷的不合格產(chǎn)品;包括進(jìn)料槽單元、光源一單元、上表面圖像采集單元、光電開關(guān)一單元、光源二單元、下表面圖像采集單元、光源三單元、光電開關(guān)三單元、側(cè)表面圖像采集單元、中央處理器單元、顯示單元和不合格產(chǎn)品剔除單元;所述的進(jìn)料槽單元由振動盤按齒對電容進(jìn)行間隔送料,為兩條矩形透明槽,中間放置電容引腳;光源一單元位于上表面圖像采集單元的正上方,為上表面圖像采集單元提供光線,上表面圖像采集單元在光電開關(guān)一單元檢測到電容后對電容的上表面進(jìn)行外觀圖像采集;光源二單元位于下表面圖像采集單元的正下方,為下表面圖像采集單元提供光線,下表面圖像采集單元在光電開關(guān)二單元檢測到電容后對電容的下表面進(jìn)行外觀圖像采集;光源三單元位于側(cè)表面圖像采集單元的側(cè)方,為側(cè)表面圖像采集單元提供光線,同時(shí),光電開關(guān)三單元檢測到電容觸發(fā)進(jìn)料槽上的旋轉(zhuǎn)板帶動電容旋轉(zhuǎn)一周,側(cè)表面圖像采集單元在光電開關(guān)三單元檢測到電容后對電容的側(cè)表面進(jìn)行外觀圖像連續(xù)采集;中央處理器單元用來對采集的三面圖像進(jìn)行分析處理,顯示單元顯示采集圖像和處理結(jié)果,不合格產(chǎn)品剔除單元將檢測到外觀包裝有缺陷的不合格產(chǎn)品予以剔除。
[0006]進(jìn)一步,上下表面圖像分別進(jìn)行彩色圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強(qiáng)、區(qū)域分割、圖像歸一化、缺陷檢測;側(cè)面圖像分別進(jìn)行彩色圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強(qiáng)、圖像拼接、區(qū)域分割、圖像歸一化、缺陷檢測;所述的彩色圖像灰度化用來將攝像機(jī)獲取的彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像,所述的圖像去噪用來對灰度圖像進(jìn)行噪聲去除,所述的圖像增強(qiáng)用來對圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng),所述的區(qū)域分割用來分割出待檢測區(qū)域,所述的圖像歸一化用來對待檢測的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、裁剪和縮放等歸一化處理,所述的缺陷檢測用來對待檢測的歸一化圖像與已有的標(biāo)準(zhǔn)歸一化圖像模板進(jìn)行缺陷識別,所述的圖像拼接用來對旋轉(zhuǎn)一周的電容采集圖像拼接成一幅完整的側(cè)面圖像。
[0007]具體步驟如下:
[0008]步驟001.光電開關(guān)一檢測到電容,觸發(fā)上表面圖像采集單元相機(jī)捕獲圖像;
[0009]步驟002.將上表面彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像;
[0010]步驟003.對上表面灰度圖像進(jìn)行濾波去除圖像噪聲;
[0011]步驟004.對去噪后的上表面灰度圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)以增強(qiáng)圖像的對比度;
[0012]步驟005.對增強(qiáng)后的上表面圖像進(jìn)行區(qū)域分割,具體包括下面步驟:
[0013]步驟0051.對增強(qiáng)后的上表面圖像利用sobel邊緣檢測算子進(jìn)行邊緣檢測;
[0014]步驟0052.對上表面圖像邊緣利用hough變換檢測電容上表面外觀邊緣圓曲線;
[0015]步驟0053.標(biāo)記連通電容外觀邊緣圓曲線所在區(qū)域,得到分割的上表面待檢測區(qū)域;
[0016]步驟006.特別地,若上表面包裝上有字符標(biāo)識信息,還需進(jìn)行字符標(biāo)識檢測,包括以下步驟:
[0017]步驟0061.對分割得到的上表面待檢測區(qū)域做水平或垂直灰度投影,分割出電容上表面外觀的規(guī)格信息所在區(qū)域;
[0018]步驟0062.利用上表面規(guī)格信息待檢測區(qū)域圖像中左上角和左下角像素所在直線偏離豎直方向的角度對步驟0053得到的上表面待檢測區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)至豎直方向;其中左上角像素是從左至右,從上至下找到的第一個(gè)像素點(diǎn),左下角像素是從左至右,從下至上找到的第一個(gè)像素點(diǎn)。
[0019]步驟007.對分割區(qū)域圖像進(jìn)行歸一化,具體包括下面步驟:
[0020]步驟0071.對旋轉(zhuǎn)至豎直方向的上表面待檢測區(qū)域圖像裁剪成圓邊緣上下左右各5個(gè)像素的正方形圖像;是對已經(jīng)拍到的任意方向圖像進(jìn)行軟件旋轉(zhuǎn)使之與標(biāo)準(zhǔn)模板圖像方位一致,具體的旋轉(zhuǎn)角度見步驟0062,裁剪也是要與標(biāo)準(zhǔn)模板一致,為了不丟失任何信息,做小范圍擴(kuò)充。
[0021]步驟0072.對裁剪后的上表面待檢測區(qū)域圖像縮放至大小規(guī)定像素點(diǎn)(如160X160)的規(guī)定校準(zhǔn)圖像;
[0022]步驟008.將歸一化的上表面待檢測區(qū)域圖像與圖像數(shù)據(jù)庫里的標(biāo)準(zhǔn)上表面模板圖像(其獲取過程也是經(jīng)步驟001-007)進(jìn)行異或運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果超過閾值的判定為上表面不合格。
[0023]步驟009.光電開關(guān)二檢測到電容,觸發(fā)下表面圖像采集單元相機(jī)捕獲圖像;
[0024]步驟0010.將下表面彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像;
[0025]步驟0011.對下表面灰度圖像進(jìn)行濾波去除圖像噪聲;
[0026]步驟0012.對去噪后的下表面灰度圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)以增強(qiáng)圖像的對比度;
[0027]步驟0013.對增強(qiáng)后的下表面圖像進(jìn)行區(qū)域分割,具體包括下面步驟:
[0028]步驟00131.對增強(qiáng)后的下表面圖像利用sobel邊緣檢測算子進(jìn)行邊緣檢測;
[0029]步驟00132.對下表面圖像邊緣利用hough變換檢測電容下表面外觀邊緣圓曲線;
[0030]步驟00133.標(biāo)記連通電容外觀邊緣圓曲線所在區(qū)域,得到分割的下表面待檢測區(qū)域,這里的標(biāo)記是圖像處理領(lǐng)域軟件用矩形框框出圓邊界的意思;
[0031]步驟0014.特別地,若下表面包裝上有字符標(biāo)識信息,還需進(jìn)行字符標(biāo)識檢測(也可作為區(qū)域的中心或邊緣標(biāo)志),其特征在于,包括以下步驟:
[0032]步驟00141.對分割得到的下表面待檢測區(qū)域做水平或垂直灰度投影,分割出電容下表面外觀的規(guī)格信息所在區(qū)域;
[0033]步驟00142.利用下表面規(guī)格信息待檢測區(qū)域圖像中左上角和左下角像素所在直線偏離豎直方向的角度對步驟00133得到的下表面待檢測區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)至豎直方向;其中左上角像素是從左至右,從上至下找到的第一個(gè)像素點(diǎn),左下角像素是從左至右,從下至上找到的第一個(gè)像素點(diǎn)。
[0034]步驟0015.對分割區(qū)域圖像進(jìn)行歸一化,具體包括下面步驟:
[0035]步驟00151.對旋轉(zhuǎn)至豎直方向的下表面待檢測區(qū)域圖像裁剪成圓邊緣上下左右各5個(gè)像素的正方形圖像;
[0036]步驟00152.對裁剪后的下表面待檢測區(qū)域圖像縮放至大小規(guī)定像素點(diǎn)(如160X160)的規(guī)定校準(zhǔn)圖像;
[0037]步驟0016.將歸一化的下表面待檢測區(qū)域圖像與圖像數(shù)據(jù)庫里的標(biāo)準(zhǔn)下表面模板圖像(其獲取過程也是經(jīng)步驟009-0015)進(jìn)行異或運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果超過閾值的判定為下表面不