多相机视觉检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种多相机视觉检测系统及检测方法，所述检测系统包括多个微型相机和图像处理单元。多个微型相机设置在被检测物体的上方，多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像。图像处理单元电性连接多个微型相机，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。

Multi camera visual inspection system and detection method

The invention provides a multi camera visual inspection system and a detection method thereof, wherein the detection system comprises a plurality of miniature cameras and an image processing unit. A plurality of micro cameras are arranged above the detected object, and a plurality of micro cameras obtain multiple images of the detected object by automatic focusing. The image processing unit is electrically connected with a plurality of micro camera images will get respectively matched with the corresponding image template preset; when all the images are image template matching with the corresponding preset, the judgment of the object to be inspected as qualified, otherwise, the judgment of the object to be detected is unqualified.

【技术实现步骤摘要】
多相机视觉检测系统及检测方法
本专利技术涉及产品检测领域，且特别涉及一种多相机视觉检测系统及检测方法。
技术介绍
随着计算机技术的不断进步，工业产品的检测已经由传统的人工手动检测逐渐转换为自动化设备的自动检测。自动检测不仅大幅度降低了人工检测的成本，同时在一定程度上也提高了产品的检测效率。现有的自动检测方法为，自动设备上的单个CCD摄像头获取被检测物体的图像，将获得的图像与标准图像进行比对，当两者相同时则认为是合格品，否则，为不合格品。由于单个CCD摄像头只能清晰捕捉到被检测物体某一平面的图像，而对于具有多个高低平面的被检测物体(目前大部分的工业产品均为这种产品)，现有的方式是通过多次调节单个CCD摄像头的焦距来完成多个高低平面的图像获取。这种获取方式存在获取速度慢、成本高且代价大的问题，也正是这些问题阻碍了现有工业产品的高精度自动检测。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中单个CCD摄像头对获取具有多个高低平面的被检测物体图像存在获取速度慢、成本高的问题，提供一种可快速获取具有多个高低平面的被检测物体图像的多相机视觉检测系统及检测方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种多相机视觉检测系统，包括多个微型相机和图像处理单元。多个微型相机设置在被检测物体的周围，多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像。图像处理单元电性连接多个微型相机，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。于本专利技术一实施例中，多相机视觉检测系统还包括工控机和显示器，工控机与图像处理单元相连接，接收图像处理单元的处理结果并在显示器上进行显示。于本专利技术一实施例中，多相机视觉检测系统还包括与工控机相连接的排出单元，工控机接收到图像处理单元输出的不合格品信号并将该信号输出至排出单元，排出单元将不合格品从流水加工位置上剔除。于本专利技术一实施例中，多相机视觉检测系统还包括存储模块，存储模块电性连接图像处理单元，存储图像处理单元处理后的图像和数据。相对应的，本专利技术提供一种多相机视觉检测方法，包括：多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像；将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。于本专利技术一实施例中，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配的步骤包括：针对获取到的每张图像，提取该图像的关键点；对关键点进行特征描述；根据关键点的特征描述匹配获取图像的关键点和预设的相应图像模板上的关键点，当获取图像的所有关键点和预设的相应图像模板上的所有关键点完全匹配时，认为获取到的图像和预设的相应图像模板匹配。于本专利技术一实施例中，采用SIFT算法提取获取到的每张图像的关键点并对关键点进行特征描述，具体的步骤如下：建立图像的尺度空间，在尺度空间内搜索图像的关键点，得到关键点所在像素的位置；通过关键点的四邻域得到关键点所在位置的梯度幅度大小m(x,y)和梯度方向θ(x,y)，通过幅度大小m(x,y)和梯度方向θ(x,y)为关键点赋予128维参数，使得每个关键点具有位置、所处尺度和方向三个信息，从而确定一个SIFT特征区域。于本专利技术一实施例中，采用关键点特征向量的欧式距离来对提取图像的关键点和预设的相应图像模板上的关键点的匹配。于本专利技术一实施例中，多相机视觉检测方法还包括：将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配判断被检测物体是否合格之后通过多张图像获取被检测物体的参数并进行存储。综上所述，本专利技术提供的多相机视觉检测系统及检测方法与现有技术相比，具有以下优点：通过设置多个微型相机，与现有的单个CCD摄像头相比，由于每个微型相机都可实现自动对焦，在图像采集时无需再进行多次调节微型相机的焦距即可实现对具有不同高低平面的被检测物体的一次性图像采集，该设置大大提高了图像采集的速度，降低了图像采集的工序，从而达到降低检测成本的目的。通过设置图像处理单元来对多个微型相机获取的图片进行处理，通过判断获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板是否匹配来实现具有不同高低平面的被检测物品的合格检测。通过设置工控机和显示器，图像处理单元后的结果通过显示器进行显示，便于操作者观察。通过设置与工控机相连接的排出单元，排出单元将不合格品直接从流水加工位置上剔除，实现自动化筛选。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的多相机视觉检测系统的结构示意图。图2所示为本专利技术一实施例提供的多相机视觉检测方法的流程图。图3所示为图2中将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配的流程图。具体实施方式如图1所示，本实施例提供的多相机视觉检测系统包括多个微型相机1和图像处理单元2。多个微型相机1设置在被检测物体100的周围，多个微型相机1通过自动对焦的方式获取被检测物体100的多张图像。图像处理单元2电性连接多个微型相机1，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。本实施例提供的多相机视觉检测系统通过设置多个微型相机1，每个微型相机均具有自动对焦的功能。当被检测物体具有多个不同高度的平面时，多个微型相机1可分别对多个不同高度的平面聚焦，采集不同高度平面处的清晰图像并将多张清晰图像输出至图像处理单元2。图像处理单元2将获得的多张图像和预设的相应图像模板进行匹配，从而判断该被检测物体是否为合格品。本实施例提供的多相机视觉检测系统可实现具有不同高度平面的被测物体的检验，与传统的检验方式相比，不仅大大降低了检测的工序，同时也大幅度提高了检测效率，降低了检测的成本。为进一步提高数据处理的速度，于本实施例中，每一微型相机1对应设置有一个图像处理单元2，每个图像处理单元2单独对获得的图像进行匹配，具有很高的处理速度。然而，本专利技术对此不作任何限定。于其它实施例中，可设置多个微型相机1共用一个图像处理单元2。于本实施例中，多相机视觉检测系统还包括工控机3和显示器4，工控机3与图像处理单元2相连接，接收图像处理单元2的处理结果并在显示器4上进行显示。于本实施例中，多相机视觉检测系统还包括与工控机3相连接的排出单元5，工控机3接收到图像处理单元2输出的不合格品信号并将该信号输出至排出单元5，排出单元5将不合格品从流水加工位置上剔除，实现不合格品的检测和筛选。于本实施例中，多相机视觉检测系统还包括存储模块6，存储模块6电性连接图像处理单元2，存储图像处理单元2处理后的图像和数据。具体而言，当图像处理单元2通过获取到的图像得到被测物体的参数，如被测物体的不同平面的高度等数据。与多相机视觉检测系统相对应的，本专利技术还提供一种多相机视觉检测方法，包括：步骤S10、多个微型相机采用自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像。本专利技术不对具体的自动对焦方式作限定，自动对焦的方式可与现有的手机相机的对焦方式相同。步骤S20、将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相机视觉检测系统，其特征在于，包括：多个微型相机，设置在被检测物体的周围，多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像；图像处理单元，电性连接所述多个微型相机，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。

【技术特征摘要】
1.一种多相机视觉检测系统，其特征在于，包括：多个微型相机，设置在被检测物体的周围，多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像；图像处理单元，电性连接所述多个微型相机，将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。2.根据权利要求1所述的多相机视觉检测系统，其特征在于，所述多相机视觉检测系统还包括工控机和显示器，工控机与图像处理单元相连接，接收图像处理单元的处理结果并在显示器上进行显示。3.根据权利要求2所述的多相机视觉检测系统，其特征在于，所述多相机视觉检测系统还包括与工控机相连接的排出单元，工控机接收到图像处理单元输出的不合格品信号并将该信号输出至排出单元，排出单元将不合格品从流水加工位置上剔除。4.根据权利要求1所述的多相机视觉检测系统，其特征在于，所述多相机视觉检测系统还包括存储模块，所述存储模块电性连接所述图像处理单元，存储图像处理单元处理后的图像和数据。5.一种多相机视觉检测方法，其特征在于，包括：多个微型相机通过自动对焦的方式获取被检测物体的多张图像；将获取到的多张图像分别与预设的相应图像模板进行匹配；当所有图像均与预设的相应图像模板匹配时，判断该被检测物体为合格品，否则，判断该被检测物体为不合格品。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李国锋，俞开明，
申请(专利权)人：浙江田中精机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33