一种镜片在线分级的视觉检测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种镜片在线分级的视觉检测方法，包括步骤：S1，在主控单元内预设镜片的疵病尺寸阈值和分级规则，调整第一图像处理单元和第二图像处理单元的高度，启动传送机构；S2，位置传感器获得镜片位置；S3，第一次图像获取和处理，判定合格品、废品、第一类疵病镜片、第二类疵病镜片，存储镜片的疵病信息；S4，若非第二类疵病镜片，主控单元发送指令给分拣机构进行分拣；S5，若是第二类疵病镜片，进行第二次图像获取和处理，获得第二类疵病镜片的准确疵病信息；S6，分拣机构将第二类疵病镜片分拣至指定区域。利用两个较低像素的相机获得镜片的准确疵病信息，处理速度快，误检率低，成本低，提高了镜片检测效率和准确率，降低了设备成本。

A visual inspection method and system for on-line grading of lenses

【技术实现步骤摘要】
一种镜片在线分级的视觉检测方法和系统
本专利技术属于光学器件领域。涉及一种镜片在线分级的视觉检测方法和系统，特别是指用一种用于根据镜片的疵病将镜片分级的视觉检测方法和系统。
技术介绍
镜片的疵病检测是保证镜片质量的重要环节。目前，在中国多数镜片工厂均采用人工检测方式。它不仅劳动强度大，效率低，而且受检测人员熟练程度影响，导致检测质量参差不齐。采用基于机器视觉的自动化检测是解决这些问题的首选方案，该方法具有速度快、精度高、成本低、产品质量稳定等优点。在镜片的视觉检测中，由于镜片的疵病种类繁多，并且各类疵病的大小差距很大，为准确测量疵病的大小，保证检测准确率，对于第一类疵病(尺寸较大的疵病，如气泡和杂质)可以有较低的精度，但对于第二类疵病(尺寸较小的疵病，如划痕)必须有较高的精度。为了在同一视场内检测到所有的疵病，必须以最高的精度为准。在镜片的视觉检测中，镜片面积较大且要求检测精度较高，如果用一个相机单视场检测，则所需相机的像素要求较高，数据处理量很大，处理速度慢，整个检测设备的成本也相对较高；如果采用多个低像素的相机同时拍摄，通过图像拼接处理，成本稍低但检测速度低，且由于拍摄的图片会有不同程度的畸变，存在拼接误差，再加上相机间的匹配误差，等等因素都会使误检率增加；如果通过单个较低像素的相机二维移动拍摄待检物(或待检物在相机下移动拍摄)，通过图像拼接处理，成本最低，但速度最慢，且相机在每个视场拍摄的图片都会有不同程度的畸变，导致有拼接误差，误检率高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种镜片在线分级的视觉检测方法和系统，实现镜片的自动化分级与检测。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供了一种镜片在线分级的视觉检测方法，包括以下步骤：S1，在主控单元内预设镜片的疵病尺寸阈值和分级规则；根据镜片大小调整第一图像获取单元的高度，使所述第一图像获取单元能够获得整个镜片的图片，根据预设的所述疵病尺寸阈值调整第二图像获取单元的高度，使所述第二图像获取单元能够获得所述疵病尺寸阈值直径范围内的图片；启动镜片传送机构，所述传送机构承载镜片依次匀速经过所述位置传感器、所述第一图像获取单元、所述第二图像获取单元和所述分拣机构；S2，通过所述位置传感器测得镜片的位置，并把位置信息发送给所述主控单元，所述主控单元根据该位置信息和所述传送机构的运动速度计算镜片的实时位置；S3，通过所述第一图像获取单元获得整个镜片的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得各镜片的疵病信息，并根据S1设定的分级规则判定合格品、废品、第一类疵病镜片和第二类疵病镜片，并存储各镜片的疵病信息；S4，若不是第二类疵病镜片，所述主控单元发送相应指令给所述分拣机构，对镜片进行分拣；S5，若是第二类疵病镜片，所述主控单元发送指令给所述第二图像获取单元工作，通过将所述第二图像获取单元移动至第二类疵病敏感区域的正上方，获得第二类疵病敏感区的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得第二类疵病镜片的准确疵病信息，覆盖S3中获得的该镜片的疵病信息并存储于所述主控单元中；S6，所述分拣机构将第二类疵病镜片分拣至指定区域。具体的，所述镜片的疵病信息包括疵病的位置、数量和大小。所述主控单元先根据疵病数量判定合格品、废品和疵病镜片，然后针对所述疵病镜片，根据疵病尺寸阈值判定第一类疵病镜片和第二类疵病镜片。数量和大小信息是所述主控单元对镜片分级的数据依据。先根据疵病数量，排除合格品和废品，剩下的为疵病镜片，再根据所述疵病尺寸阈值判定是第一类疵病镜片还是第二类疵病镜片，大于所述疵病尺寸阈值的为第一类疵病镜片，小于所述疵病尺寸阈值的为第二类疵病镜片。位置信息除了记录各镜片的疵病位置外，还用于所述主控单元计算要控制所述第二图像获取单元要移动的距离。优选的，所述分级规则为：疵病数量为0的判定为所述合格品，疵病数量为2个以上的判定为所述废品，疵病数量为1或2的镜片，其等级由疵病尺寸较大的那个确定，若尺寸较大的那个疵病的尺寸大于设定的所述疵病尺寸阈值，判定为第一类疵病镜片；若小于所述疵病尺寸阈值，判定为第二类疵病镜片。具体的，所述第一次图像获取的方法为：所述主控单元根据所述位置传感器发送过来的镜片位置信息和所述传送机构的速度计算镜片中心与所述第一图像获取单元上的第一相机视场中心的距离，当距离最小时，控制所述第一相机快门拍摄整个镜片的图片。此次获取到的是整个镜片的图片，发送给所述主控单元进行图像处理后，获得疵病的位置、数量和大小的信息。这时所述主控单元就可以判定出镜片是合格品、废品、第一类疵病镜片还是第二类疵病镜片。如果不是第二类疵病镜片，则直接由所述主控单元发送指令给分拣机构对镜片进行分拣；如果是第二类疵病镜片，所述主控单元发送指令给所述第二图像获取单元，对该类镜片进行第二次图像获取。具体的，所述第二次图像获取的方法为：所述主控单元根据所述第一图像获取单元获得的镜片疵病信息得到第二类疵病区域在镜片上的位置，控制所述第二图像获取单元上的第二相机在水平垂直于所述传送机构运动方向上移动，同时结合所述位置传感器获得的镜片位置信息和所述传送机构的速度计算所述第二类疵病区域中心的位置，当所述第二类疵病敏感区域中心与所述第二相机视场中心重合时，控制所述第二相机快门拍摄第二类疵病敏感区的图片。此次获取到的图像是第二类疵病镜片上的疵病敏感区域的图片，由于所述第二相机相比所述第一相机距离镜片更近，所述第二相机拍摄的第二类疵病的图片更加清晰，测量的疵病尺寸更加准确。所述主控单元获得新的第二类疵病镜片上的疵病尺寸数据，覆盖上次获得的该第二类疵病镜片的疵病尺寸数据，并保存在所述主控单元中。与上述镜片在线分级的视觉检测方法相对应，本专利技术还提供了一种镜片在线分级的视觉检测系统，包括所述主控单元、位置传感器、第一图像获取单元、第二图像获取单元、传送机构和分拣机构，所述主控单元与所述位置传感器、所述第一图像获取单元、所述第二图像获取单元、所述传送机构、所述分拣机构通信连接；所述第一图像获取单元和所述第二图像获取单元均设置在预定高度，所述第二图像获取单元可在所述主控单元的指令下移动；所述传送机构承载镜片以一个方向移动，使镜片依次经过所述位置传感器、所述第一图像获取单元、所述第二图像获取单元后由所述分拣机构进行分拣。具体的，所述主控单元包括通信单元、图像处理单元、所述控制单元、存储单元和显示单元；所述第一图像获取单元和所述第二图像获取单元将获得的图片通过所述通信单元传送给所述图像处理单元，根据处理得到的疵病信息对镜片进行分级，并通过所述控制单元控制所述第二图像获取单元和所述分拣机构进行相应动作，处理得到的分级结果和疵病统计信息被存储到所述存储单元，所述显示单元用以实时显示所述存储单元存储的信息。进一步的，所述第一图像获取单元包括第一支架和第一相机，所述第一相机可拆卸的安装于所述第一支架上且高度可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜片在线分级的视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，在主控单元内预设镜片的疵病尺寸阈值和分级规则；根据镜片大小调整第一图像获取单元的高度，使所述第一图像获取单元能够获得整个镜片的图片，根据预设的所述疵病尺寸阈值调整第二图像获取单元的高度，使所述第二图像获取单元能够获得所述疵病尺寸阈值直径范围内的图片；/n启动传送机构，所述传送机构承载镜片依次经过位置传感器、所述第一图像获取单元、所述第二图像获取单元和分拣机构；/nS2，通过所述位置传感器测得镜片的位置，并把位置信息发送给所述主控单元，所述主控单元根据该位置信息和所述传送机构的运动速度计算镜片的实时位置；/nS3，通过所述第一图像获取单元获得整个镜片的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得各镜片的疵病信息，并根据S1设定的分级规则判定合格品、废品、第一类疵病镜片和第二类疵病镜片，并存储各镜片的疵病信息；/nS4，若判定镜片不是第二类疵病镜片，所述主控单元发送相应指令给所述分拣机构，对镜片进行分拣；/nS5，若判定镜片是第二类疵病镜片，所述主控单元发送指令给所述第二图像获取单元工作，通过将所述第二图像获取单元移动至第二类疵病敏感区域的正上方，获得第二类疵病敏感区的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得第二类疵病镜片的准确疵病信息，覆盖S3中获得的该镜片的疵病信息并存储；/nS6，所述分拣机构将第二类疵病镜片分拣至指定区域。/n...

【技术特征摘要】
20191119 CN 20191113254231.一种镜片在线分级的视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在主控单元内预设镜片的疵病尺寸阈值和分级规则；根据镜片大小调整第一图像获取单元的高度，使所述第一图像获取单元能够获得整个镜片的图片，根据预设的所述疵病尺寸阈值调整第二图像获取单元的高度，使所述第二图像获取单元能够获得所述疵病尺寸阈值直径范围内的图片；
启动传送机构，所述传送机构承载镜片依次经过位置传感器、所述第一图像获取单元、所述第二图像获取单元和分拣机构；
S2，通过所述位置传感器测得镜片的位置，并把位置信息发送给所述主控单元，所述主控单元根据该位置信息和所述传送机构的运动速度计算镜片的实时位置；
S3，通过所述第一图像获取单元获得整个镜片的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得各镜片的疵病信息，并根据S1设定的分级规则判定合格品、废品、第一类疵病镜片和第二类疵病镜片，并存储各镜片的疵病信息；
S4，若判定镜片不是第二类疵病镜片，所述主控单元发送相应指令给所述分拣机构，对镜片进行分拣；
S5，若判定镜片是第二类疵病镜片，所述主控单元发送指令给所述第二图像获取单元工作，通过将所述第二图像获取单元移动至第二类疵病敏感区域的正上方，获得第二类疵病敏感区的图片并发送给所述主控单元，由所述主控单元对图片进行图像处理，获得第二类疵病镜片的准确疵病信息，覆盖S3中获得的该镜片的疵病信息并存储；
S6，所述分拣机构将第二类疵病镜片分拣至指定区域。


2.根据权利要求1所述的镜片在线分级的视觉检测方法，其特征在于，所述镜片的疵病信息包括疵病的位置、数量和大小。所述主控单元先根据疵病数量判定合格品、废品和疵病镜片，然后针对所述疵病镜片，根据疵病尺寸阈值判定第一类疵病镜片和第二类疵病镜片。


3.根据权利要求2所述的镜片在线分级的视觉检测方法，其特征在于，所述分级规则为：疵病数量为0的判定为所述合格品，疵病数量为2个以上的判定为所述废品，疵病数量为1或2的镜片，其等级由尺寸较大的疵病确定，若尺寸较大的疵病的尺寸大于设定的所述疵病尺寸阈值，判定为第一类疵病镜片；若小于所述疵病尺寸阈值，判定为第二类疵病镜片。


4.根据权利要求1所述的镜片在线分级的视觉检测方法，其特征在于，步骤S3中，通过所述第一图像获取单元获取整个镜片图片的方法为：所述主控单元根据所述位置传感器发送过来的镜片位置信息和所述传送机构的速度，计算镜片中心与所述第一图像获取单元上的第一相机视场中心的距离，当距离最小时，控制所述第一相机快门拍摄整...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚红兵，朱卫华，张爱梅，邹华，张开骁，张林，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32