一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统技术方案

一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，包括：前置相机，用于拍摄片状玻璃的轮廓形状；检测相机，用于拍摄片状玻璃的边缘的图像；位移检测装置，用于获取片状玻璃相对检测相机的位移；处理器，用于根据前置相机所拍摄的轮廓形状数据和位移检测装置所检测的位移数据判断检测相机所拍摄的图像中位于检测相机的清晰成像面中的部分；其中，前置相机、检测相机和位移检测装置均数据连接至处理器。本发明专利技术的有益之处在于：提供一种适用于工业生产线的光学检测系统，该系统无需事先调整待测物体/相机的空间位置，仍能够获得清晰图像，并将该清晰图像用于工业检测。

Edge defect detection system of sheet glass based on image acquisition

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统
本专利技术涉及片状玻璃边缘瑕疵检测系统。
技术介绍
对工业产品表面的检测有较高的精度要求。采用人工检测工业产品表面时，一方面需要依靠检测工人对工业产品的完整表面进行目测，这将花费大量的时间、精力。另一方面，依靠人工的检测精度随着工人的经验、视力、体力等不确定因素的变化而变化，无法适应工业生产的高精度要求。现有技术有通过照相机、摄像机等图像采集装置采集工业产品的图像，通过采集的到的图像进行检测。但是，在通过照相机、摄像机等图像采集装置采集工业产品的图像时，往往需要根据光学成像关系，调整照相机、摄像机的焦距、光圈等参数，或者调整照相机、摄像机与目标物体之间的方向、距离等相对关系。这样的调整步骤使采集工业产品图像的工作变得异常复杂。特别是在检测片状玻璃边缘瑕疵的场合，由于玻璃边缘的往往窄而长，因此很难获得玻璃边缘完整又清晰的图像。
技术实现思路
一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，包括：前置相机，用于拍摄片状玻璃的轮廓形状；输运装置，用于在一输运平面上沿一输运直线进行输运片状玻璃；检测相机，用于拍摄片状玻璃的边缘的图像；位移检测装置，用于获取片状玻璃相对检测相机的位移；处理器，用于根据前置相机所拍摄的轮廓形状数据和位移检测装置所检测的位移数据判断检测相机所拍摄的图像中位于检测相机的清晰成像面中的部分；其中，前置相机、检测相机和位移检测装置均数据连接至处理器；处理器根据检测相机所拍摄的图像中清晰成像面中的部分中图像参数判断是否出现瑕疵。进一步的，基于图像采集的玻璃瑕疵检测系统还包括：照明装置，用于照亮片状玻璃的边缘。进一步的，照明装置所发出的光线投射至检测相机的清晰成像面。进一步的，照明装置包括条状光源，条状光源平行于检测相机的清晰成像面。进一步的，条状光源在输运平面上的投影与检测相机的清晰成像面的投影重合。进一步的，输运装置设有一条具有预设宽度的输运通道，检测相机设置于输运通道的两侧。进一步的，前置相机设置于输运平面的上方并且其透镜的主光轴垂直于输运平面。进一步的，前置相机设置于检测相机在输运装置输运方向的上游。进一步的，输运装置包括皮带输运装置或/和传送辊输运装置。进一步的，输运装置包括一个用于主动驱动的电机，位移检测装置包括一个能检测电机或电机带动的传动机构的转动的编码盘检测装置。本专利技术的有益之处在于：提供一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，该系统无需事先调整待测片状玻璃的空间位置，仍能够获得片状玻璃边缘的清晰图像，并将该清晰图像用于检测。附图说明图1A-1C是本专利技术的多种图像采集系统示意图；图2是扫描相机工作状态示意图；图3A是一种工业检测系统的系统框图；图3B是一种工业检测系统的示意图；图4是一种编码器安装方式示意图；图5A是一种具有偏置构成的相机的立体示意图；图5B是一种具有偏置构成的相机的内部示意图；图6A是包含3个相机的图像采集子系统的示意图；图6B-6D是包含3个相机的图像采集子系统的各个相机的清晰成像面P的位置关系示意图；图7A是一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；图7B是另一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；图8A是工业检测系统的条状光源的示意图；图8B-8D是工业检测系统的环状光源的示意图；图9A是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合前的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图；图9B是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合后的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图。具体实施方式清晰成像面P对于一个图像采集装置，比如相机、摄像机、扫描仪等，通过光学原理可知，如果没有改变图像采集装置中光学、电子元件的型号、位置等物理条件，相机能够清晰成像的距离和范围往往是固定的。如图1A-1C所示，将能被相机101清楚拍摄的区域，定义为清晰成像面P。一般而言，清晰成像面P的形状取决于相机101的硬件，特别是图像传感器的形状，图1A-1C中仅仅为了示意而将其示例画成矩形，实际上，清晰成像面P可以为任意的形状。清晰成像面P的尺寸及其与相机101间的距离、角度，由透镜和图像传感器之间的相对关系决定。图像采集系统图像采集系统至少包括图像采集装置和处理器，这里以相机作为图像采集装置。相机的清晰成像面P与目标物体表面平行在进行微距摄像时，往往需要相机近距离地拍摄被拍摄物104。如图1A所示，102为载物装置，用于放置目标物体104。103为定位块，用于固定目标物体104的位置。如果被拍摄物104需要拍摄的部分恰好是平面，且刚好在清晰成像平面P内，才可以获得被拍摄部分完整、清晰的图像。但是若如图1B所示，被拍摄物104位置发生变化(或者其本身不存在平面结构)，此时被拍摄物104如果被相机101拍摄，则由于近距离拍摄的相机的景深较小，从而被拍摄物104的不在清晰成像面P内的部分则无法获得清晰的成像。在这种情况下，即使通过调整相机101的焦距或调整相机101与被拍摄物104的相对距离，均无法获得被拍摄物104被拍摄部分完整、清晰的图像。相机的清晰成像面P与目标物体表面不平行本专利技术提供一种图像采集系统包括：相机101、驱动设备107和处理器(图1A和图1B未示出)。其中，相机101用于拍摄一个被拍摄物的图像。相机101可以采用可变焦相机也可以采用固定焦距的相机。驱动设备107既可以驱动相机101也可以驱动被拍摄物104，或者同时驱动它们。本实施例中，驱动设备107为一个电机。作为一种具体的方案，驱动设备包括一个用于接触、盛放或传送被拍摄物104的载物装置102，该载物装置102受到驱动设备的驱动而带动被拍摄物104的运动。这样的好处是，不必频繁地调整相机101。如图1B、1C所示，在相机的清晰成像面P与物体表面不平行的情况下，无论怎样调节焦距/物距，相机的清晰成像面P都不能与目标物体的表面完整地重叠。此时，相机的清晰成像面P与目标物体表面从几何关系上看往往只有一条交线。这种情况下，相机拍摄的照片中仅有部分图像是清晰的，该清晰之处即为相机的清晰成像面P与目标物体表面之间的交线。以下以采集一个立方体表面的图像为例，该立方体的表面与相机的清晰成像面P不平行，并且认为相机的清晰成像面P与目标物体的表面相交。通过图像参数梯度的峰值识别图像中的清晰部分作为一种可选的实施方式，采集并判断立方体图像中清晰部分的步骤如下：采集立方体表面原始图像。该图像中，相机的清晰成像面P与物体表面的相交之处的图像是清晰的，其他部分的图像是模糊的。该步骤中采集的图像可以是灰度或彩色图像。对立方体表面原始图像进行去噪处理，得到去噪图像。去噪处理能够降低由于硬件或环境产生的噪声对接下来图像处理工作的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，其特征在于：/n所述基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统包括：/n前置相机，用于拍摄所述片状玻璃的轮廓形状；/n输运装置，用于在一输运平面上沿一输运直线进行输运所述片状玻璃；/n检测相机，用于拍摄所述片状玻璃的边缘的图像；/n位移检测装置，用于获取所述片状玻璃相对所述检测相机的位移；/n处理器，用于根据所述前置相机所拍摄的轮廓形状数据和所述位移检测装置所检测的位移数据判断所述检测相机所拍摄的图像中位于所述检测相机的清晰成像面中的部分；/n其中，所述前置相机、检测相机和位移检测装置均数据连接至所述处理器；所述处理器根据所述检测相机所拍摄的图像中清晰成像面中的部分中图像参数判断是否出现瑕疵。/n

【技术特征摘要】
20180525 CN 2018105178899;20180712 CN 2018107638041.一种基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，其特征在于：
所述基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统包括：
前置相机，用于拍摄所述片状玻璃的轮廓形状；
输运装置，用于在一输运平面上沿一输运直线进行输运所述片状玻璃；
检测相机，用于拍摄所述片状玻璃的边缘的图像；
位移检测装置，用于获取所述片状玻璃相对所述检测相机的位移；
处理器，用于根据所述前置相机所拍摄的轮廓形状数据和所述位移检测装置所检测的位移数据判断所述检测相机所拍摄的图像中位于所述检测相机的清晰成像面中的部分；
其中，所述前置相机、检测相机和位移检测装置均数据连接至所述处理器；所述处理器根据所述检测相机所拍摄的图像中清晰成像面中的部分中图像参数判断是否出现瑕疵。


2.根据权利要求1所述的基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，其特征在于：
所述基于图像采集的玻璃瑕疵检测系统还包括：
照明装置，用于照亮所述片状玻璃的边缘。


3.根据权利要求2所述的基于图像采集的片状玻璃边缘瑕疵检测系统，其特征在于：
所述照明装置所发出的光线投射至所述检测相机的清晰成像面。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，王玉国，王天雄，童磊，孙叠，
申请(专利权)人：上海翌视信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31