一種基于視覺的竹塊在線檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及竹塊檢測設備領域，具體是一種基于視覺的竹塊在線檢測系統。
【背景技術】
[0002]竹塊在加工過程中會產生兩種主要缺陷:外形缺陷和斑紋缺陷，這兩種缺陷會影響竹塊制品的美觀，必須在穿線前將其篩選出來;傳統的竹塊缺陷檢測主要是利用人工進行檢測，但是人工檢測不僅成本高、效率低，準確性也難以長時間保證，而且不能很好的將缺陷數據進行統計分析，給前一道工序提供參考;近年來，各竹席生產企業已經能夠在竹塊的加工上實現自動化，但唯有其缺陷檢測在國內依然主要采用人工挑揀，因此迫切需要一個自動的缺陷檢測系統，來代替人工篩選。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種減少人工成本，檢測效率尚，廣品合格率尚的基于視覺的竹塊在線檢測系統，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]—種基于視覺的竹塊在線檢測系統，包括振盤喂料部分、竹塊傳動部分和檢測分析部分，所述竹塊傳動部分包括步進電機、圖像觸發采集模塊、第一傳送帶、第二傳送帶、傳動輪及從動輪，所述第一傳送帶連接兩個傳動輪，第二傳送帶連接一個傳動輪和三個從動輪，第一傳送帶和第二傳送帶均通過步進電機驅動實現傳送;所述第一傳送帶和第二傳送帶具有實現竹片翻面的接觸部分;所述第一傳送帶設置在振盤喂料部分的出料口處，竹片經出料口落入第一傳送帶上，第一傳送帶上間隔設置有多個圖像觸發采集模塊，第二傳送帶上也設置有圖像觸發采集模塊;所述圖像觸發采集模塊與檢測分析部分通訊連接，監測分析部分為PC機。
[0006]作為本實用新型進一步的方案:所述圖像觸發采集模塊包括激光觸發裝置、攝像頭、環形光源和STM32處理器，所述STM32處理器控制步進電機的工作。
[0007]作為本實用新型再進一步的方案:所述第一傳送帶與第二傳送帶的傳動方向相反。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述第二傳送帶設置為Hue值大的深綠色。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過將兩組傳送帶傳動設置，實現竹塊的自動化傳送，且能實現竹塊自動翻面，利用圖像觸發采集模塊采集待檢測竹片圖像信息，并通過定義的竹塊缺陷檢測算法，利用PC機和STM32處理器實現對竹塊外觀缺陷、白斑缺陷、棕斑缺陷的判定，剔除缺陷竹片，實現對竹片的自動在線檢測，本實用新型能顯著減少人工挑揀的成本，提高竹塊檢測效率，增加產品合格率，且投入小，便于操作使用，具有極大的市場前景。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型竹塊傳動部分的結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的工作原理示意圖。
[0012]其中，1-傳動輪;2-第一傳送帶;3-圖像觸發檢測模塊;4-第二傳送帶;5-從動輪；6-振盤喂料部分;7-PC機;8-步進電機;9-竹塊傳動部分；10-激光觸發裝置;11-攝像頭；12-環形光源；13-STM32處理器。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0014]請參閱圖1-2，一種基于視覺的竹塊在線檢測系統，包括振盤喂料部分6、竹塊傳動部分9和檢測分析部分，所述竹塊傳動部分9包括步進電機8、圖像觸發采集模塊3、第一傳送帶2、第二傳送帶4、傳動輪I及從動輪5，所述圖像觸發采集模塊3包括激光觸發裝置10、攝像頭11、環形光源12和STM32處理器13，所述STM32處理器13控制步進電機8的工作;所述第一傳送帶2連接兩個傳動輪I，第二傳送帶4連接一個傳動輪I和三個從動輪5，第一傳送帶2和第二傳送帶4均通過步進電機8驅動實現傳送，第一傳送帶2和第二傳送帶4具有實現竹片翻面的接觸部分，第一傳送帶2與第二傳送帶4的傳動方向相反;所述第一傳送帶2設置在振盤喂料部分6的出料口處，竹片經出料口落入第一傳送帶2上，第一傳送帶2上間隔設置有多個圖像觸發采集模塊3，第二傳送帶4上也設置有圖像觸發采集模塊3;所述圖像觸發采集模塊3與檢測分析部分通訊連接，監測分析部分為PC機7。
[0015]本實用新型的工作原理是:待檢測竹塊通過振盤喂料部分6排隊送上第二傳送帶4，在其通過環形光源12前的第一對激光觸發裝置10時，STM32處理器13會向攝像頭11輸送一個觸發信號，并記錄此觸發信號的序號；
[0016]2)攝像頭11獲得觸發信號后，抓取一幀竹塊的彩色圖像，并向PC機7傳送獲得的圖像，PC機7獲得圖像信號后對獲得的圖像進行白平衡處理，以獲得符合人眼視覺的圖像，再根據竹塊缺陷檢測算法來判斷待檢測竹塊圖像是否存在缺陷；
[0017]2.1)當判斷待檢測竹塊有缺陷時，PC機7向STM32處理器13反饋竹片圖像的序號，STM32處理器13檢測到反饋的序號，判斷反饋的序號和由第二對激光觸發裝置10觸發獲得的圖像信號的序號一致時，STM32處理器13向步進電機8發出轉動指令，剔除具有缺陷的待檢測竹塊；
[0018]2.2)當判斷待檢測竹塊沒有缺陷時，待檢測竹塊經過翻面后繼續重復步驟2的檢測過錯，篩選出合格的竹塊。
[0019]所述竹塊缺陷檢測算法，包括以下步驟:
[0020]I)將由白平衡處理后的圖像進行灰度化，通過實驗閾值二值化后，判斷其中是否存在竹塊信息，沒有竹塊信息則不做任何處理，存在竹塊信息則進入下一步驟；
[0021]2)對二值圖像進行邊緣檢測，獲得其質心和最小外接矩形，通過質心和矩形角度中心旋轉到標準的水平位置，定位竹塊ROI區域并裁剪出來，用于下一步驟的檢測；
[0022]3)竹塊輪廓缺陷檢測:對竹塊的外輪廓長度和竹塊ROI區域的面積進行統計分析，分別得出合格竹塊上下限閾值，再將竹塊外輪廓進行水平投影，通過投影的高度判斷竹塊輪廓的完整性，進一步判斷竹塊是否具有輪廓缺陷，存在輪廓缺陷時向STM32發送當前竹塊圖像序號，無竹塊輪廓缺陷時進入下一步驟；
[0023]4)竹塊表面缺陷檢測:主要包括以下步驟:
[0024]4.1)傳送帶采用深綠色傳送帶，深綠色Hue值大，將竹塊彩色圖像轉換到HSV空間，求出前景目標區域ROI=Hue-Value，其效果比OTSU閾值更具有魯棒性；
[0025]4.2)正反面檢測:對Hue空間求灰度均值，所得的值大于實驗值Thl則判斷竹塊為反面，小于Thl則判斷竹塊為正面，其中Thl的值為50;
[0026]4.3)白斑缺陷檢測:對于正面竹塊首先進行白斑檢測，然后分別將色調通道和飽和度通道進行直方圖均衡化，再求出初步的種子圖像d i f f=a ^Hue-Satura t1n，其中，α系數去0.8，種子圖像凸顯白斑區域，選取diff2中灰度值最大的10個梯度為種子點，進行區域生長，所得區域為疑似白斑區域，當疑似白斑區域面積大于閾值0.5%，灰度均值大于155時判定竹塊具有白斑缺陷;對于反面竹塊檢測無白斑缺陷，直接進入下一步驟；
[0027]4.4)棕斑缺陷檢測:由于排除了白斑的干擾，棕斑的Hue小于正常的竹塊，對于正面竹塊求出其Hue空間的灰度均值，小于Th2時判定為疑似棕斑，Th2的值為45;對于反面竹塊，求出其灰度值的方差，方差大于20時判定其分布不均，具有疑似棕斑，對有疑似棕斑的竹塊選取其灰度值最小的10個梯度為種子點，進行區域生長，所得區域為疑似棕斑區域，當疑似棕斑區域面積大于閾值0.5%，灰度均值小于60判定竹塊具有棕斑缺陷。
[0028]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種基于視覺的竹塊在線檢測系統，其特征在于:包括振盤喂料部分(6)、竹塊傳動部分(9)和檢測分析部分，所述竹塊傳動部分(9)包括步進電機(8)、圖像觸發采集模塊(3)、第一傳送帶(2)、第二傳送帶(4)、傳動輪(I)及從動輪(5);所述第一傳送帶(2)連接兩個傳動輪(1)，第二傳送帶(4)連接一個傳動輪(I)和三個從動輪(5)，第一傳送帶(2)和第二傳送帶(4)均通過步進電機(8)驅動實現傳送，第一傳送帶(2)和第二傳送帶(4)具有實現竹片翻面的接觸部分;所述第一傳送帶(2)設置在振盤喂料部分(6)的出料口處，竹片經出料口落入第一傳送帶(2)上，第一傳送帶(2)上間隔設置有多個圖像觸發采集模塊(3)，第二傳送帶(4)上也設置有圖像觸發采集模塊(3);所述圖像觸發采集模塊(3)與檢測分析部分通訊連接，監測分析部分為PC機(7)。2.根據權利要求1所述的基于視覺的竹塊在線檢測系統，其特征在于，所述圖像觸發采集模塊(3)包括激光觸發裝置(10)、攝像頭(11)、環形光源(12)和STM32處理器(13)，所述STM32處理器(13)控制步進電機(8)的工作。3.根據權利要求1所述的基于視覺的竹塊在線檢測系統，其特征在于，所述第一傳送帶(2)與第二傳送帶(4)的傳動方向相反。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于視覺的竹塊在線檢測系統，包括振盤喂料部分、竹塊傳動部分和檢測分析部分，所述竹塊傳動部分包括步進電機、圖像觸發采集模塊、第一傳送帶、第二傳送帶、傳動輪及從動輪，第一傳送帶連接兩個傳動輪，第二傳送帶連接一個傳動輪和三個從動輪；所述第一傳送帶和第二傳送帶具有實現竹片翻面的接觸部分，第一傳送帶設置在振盤喂料部分的出料口處，竹片經出料口落入第一傳送帶上，第一傳送帶及第二傳送帶上設置有圖像觸發采集模塊，圖像觸發采集模塊與檢測分析部分通訊連接；本實用新型能顯著減少人工挑揀成本，提高竹塊檢測效率，增加產品合格率，投入小，便于操作，具有極大的市場前景。
【IPC分類】G01N21/898
【公開號】CN205384231
【申請號】CN201620033333
【發明人】宋樹祥, 姜劍萍
【申請人】上海孚興電子科技有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月14日