專利名稱：一種多相機(jī)的工件質(zhì)量檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種エ件質(zhì)量檢測方法，尤其是ー種非接觸式多相機(jī)的エ件質(zhì)量檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，人們對機(jī)械電子產(chǎn)品的質(zhì)量和檢測方法提出更高的要求，エ件質(zhì)量包括尺寸、形狀、材質(zhì)以及表面狀況等方面。エ件尺寸的傳統(tǒng)檢測方法中的檢測工具主要有直尺、游標(biāo)卡尺和塞尺等，但在某些特定場合，如微小尺寸、曲面輪廓以及孔距等的檢測，成為傳統(tǒng)檢測方法無法實(shí)現(xiàn)的難題，很難解決精度與速度的矛盾。因此，探索新的檢測方法具有重要意義。隨著光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，影像測量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，影像測量是利用影像測頭采集エ件的影像，通過數(shù)位圖像處理技術(shù)提取各種復(fù)雜形狀エ件表面的坐標(biāo)點(diǎn)，再利用坐標(biāo)點(diǎn)變換和資料處理技術(shù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)測量空間中的各種幾何要素，從而計(jì)算得到被測エ件的實(shí)際尺寸、形狀、表面狀況以及相互位置關(guān)系等。經(jīng)過不斷的發(fā)展，影像測量技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，可以對各種復(fù)雜的エ件輪廓和表面形狀等進(jìn)行精密測量?，F(xiàn)在，影像測量技術(shù)應(yīng)用場合從電子零配件、精密模具、沖壓件、PCB板、螺紋、齒輪、成型刀具等各類エ件檢測，逐漸進(jìn)入到電子、機(jī)械、儀表、鐘表、輕エ、國防軍エ和航天航空等行業(yè)，成為高等院校、研究所、計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室、計(jì)量室和以及生產(chǎn)車間常用的測量手段。然而一般的影像測量方法中采用的影像測頭為固定単一鏡頭，檢測時存在以下問題對于外形尺寸較大的エ件，當(dāng)外形尺寸超出鏡頭的拍攝范圍時，需要移動エ件多次拍攝才能完成エ件完整影像的采集，工作效率低下；對于特殊材質(zhì)的エ件，其表面瑕疵必須通過多角度觀察才能發(fā)現(xiàn)，如背光模組，其表面的異物和毛屑在90度垂直觀察時是比較清晰的，而劃傷和臟污在30度左右觀察時才能清晰呈現(xiàn)出來，可以看出對于ー些特殊材質(zhì)的エ件表面瑕疵檢測，使用固定單ー鏡頭時無法檢測出，檢測精度較差。因此現(xiàn)有的影像測量技術(shù)作為エ件質(zhì)量檢測的重要手段，存在多角度檢測和多視野檢測的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)影像測量技術(shù)多角度檢測和多視野檢測，本發(fā)明提供了一種多相機(jī)的エ件質(zhì)量檢測方法，其應(yīng)用的檢測機(jī)構(gòu)包括多個相機(jī)、測控系統(tǒng)、エ件和工作臺，具體包括以下步驟檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)安裝的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中エ件進(jìn)入相機(jī)拍攝視野的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)獲取エ件影像的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)把エ件影像傳送給測控系統(tǒng)的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中測控系統(tǒng)對接收到的エ件影像進(jìn)行處理的步驟。
檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)的數(shù)量不少于兩個，安裝在工作臺上方合適位置處，檢測機(jī)構(gòu)中的相機(jī)與測控系統(tǒng)通過電纜連接。檢測機(jī)構(gòu)中的多個相機(jī)同時對エ件拍攝，每個相機(jī)只獲取一幅エ件影像。檢測機(jī)構(gòu)中多個相機(jī)以不同角度安裝時，多個相機(jī)以不同的角度同時朝向エ件相同區(qū)域，檢測機(jī)構(gòu)中的每個相機(jī)各自獲取エ件相同區(qū)域不同角度的影像，實(shí)現(xiàn)了多角度檢測，適用于ー些特殊材質(zhì)的エ件瑕疵檢測；檢測機(jī)構(gòu)中多個相機(jī)成像面平行安裝時，多個相機(jī)朝向エ件不同區(qū)域，檢測機(jī)構(gòu)中的每個相機(jī)各自獲取エ件局部影像，所有エ件局部影像按序合成エ件的完整影像，實(shí)現(xiàn)了多視野檢測，適用于エ件外形尺寸超出單ー鏡頭拍攝視野時的エ件質(zhì)量檢測。因此，檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)的數(shù)量、安裝位置和安裝角度共同決定因素為エ件的外形尺寸和エ件自身材料特性。檢測機(jī)構(gòu)中エ件處在工作臺上，檢測機(jī)構(gòu)中工作臺為固定式時，エ件由操作人員直接放入工作臺上的相機(jī)拍攝視野，檢測機(jī)構(gòu)中工作臺為流水線時，エ件經(jīng)流水線傳動進(jìn)入工作臺上的相機(jī)拍攝視野。檢測機(jī)構(gòu)中的測控系統(tǒng)，根據(jù)相應(yīng)項(xiàng)目要求對接收到的エ件影像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處·理及圖像分析，得出エ件質(zhì)量檢測結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是I.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)非接觸檢測，機(jī)構(gòu)簡單且無運(yùn)動部件，具有很高的響應(yīng)速度。2.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)エ件質(zhì)量檢測中的多角度檢測及多視野檢測，不僅適用于一般エ件質(zhì)量檢測，更解決了一部分特殊材質(zhì)及外形尺寸較大工件的質(zhì)量檢測需要，提高了エ件質(zhì)量檢測的工作效率和檢測精度，應(yīng)用更廣泛。3.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)エ件在檢測機(jī)構(gòu)中流經(jīng)一次即完成整個エ件質(zhì)量檢測任務(wù)，極大地提高了エ件質(zhì)量檢測效率。


圖I為本發(fā)明應(yīng)用于背光模組瑕疵檢測示意圖。圖2為本發(fā)明應(yīng)用于外形尺寸較大工件瑕疵檢測示意圖。圖3為本發(fā)明應(yīng)用于エ件瑕疵檢測流程圖。圖I和圖2中主要結(jié)構(gòu)為1_相機(jī)、2-流水線、3-背光模組、4-測控系統(tǒng)、5-エ件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。實(shí)施例I本實(shí)施例為自動化流水線生產(chǎn)過程中背光模組的瑕疵檢測，參照圖I和圖3，相機(jī)I中的兩部相機(jī)以不同角度安裝于流水線2上方并朝向背光模組3相同區(qū)域，相機(jī)I與測控系統(tǒng)4通過電纜連接，背光模組3處于流水線2上。相機(jī)I中的一部相機(jī)安裝時與流水線2所在平面呈30度，另一部相機(jī)安裝時與流水線2所在平面呈90度。背光模組3的瑕疵檢測過程為背光模組3經(jīng)過流水線2傳動逐漸靠近相機(jī)I拍攝視野，背光模組3進(jìn)入相機(jī)I拍攝視野；相機(jī)I對背光模組3進(jìn)行拍攝，相機(jī)I中兩部相機(jī)同時拍攝并獲取兩幅背光模組3影像，其中一幅為背光模組30度觀察時的影像，此影像上顯示了背光模組3臟污和劃傷的影像狀況，另外一幅為背光模組90度觀察時的影像，此影像上顯示了背光模組3異物和毛屑的影像狀況；相機(jī)I通過電纜將獲取的背光模組3的兩幅影像傳送給測控系統(tǒng)4 ;測控系統(tǒng)4接收到相機(jī)I傳送的背光模組3的兩幅影像，測控系統(tǒng)4通過軟件對兩幅影像上的異物、毛屑、劃傷和贓物等瑕疵進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，與項(xiàng)目規(guī)格要求做比較當(dāng)兩幅背光模組3影像中只要有一幅的瑕疵數(shù)據(jù)超出規(guī)格時，測控系統(tǒng)4判定背光模組3質(zhì)量不合格；當(dāng)兩幅背光模組3影像中所有瑕疵數(shù)據(jù)符合規(guī)格時，測控系統(tǒng)4判定背光模組3質(zhì)量合格。實(shí)施例2本實(shí)施例為自動化流水線生產(chǎn)過程中外形尺寸較大工件瑕疵檢測，參照圖2和圖3，相機(jī)I中的三部相機(jī)成像面平行安裝于流水線2上方，并朝向エ件5不同區(qū)域，相機(jī)I與測控系統(tǒng)4通過電纜連接，エ件5處于流水線2上。エ件5的瑕疵檢測過程為エ件5經(jīng)過流水線2傳動逐漸靠近相機(jī)I拍攝視野，エ
件5進(jìn)入相機(jī)I拍攝視野；相機(jī)I對エ件5進(jìn)行拍攝，三部相機(jī)同時拍攝并各自獲取エ件5局部影像，相機(jī)I獲取的三幅エ件5局部影像按序合成エ件5的完整影像；相機(jī)I通過電纜將三幅エ件5局部影像傳送給測控系統(tǒng)4 ;測控系統(tǒng)4接收到相機(jī)I傳送的三幅エ件5局部影像，測控系統(tǒng)4通過軟件對三幅エ件5局部影像上的瑕疵進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并與項(xiàng)目規(guī)格要求做比較當(dāng)三幅エ件5的局部影像中只要有一幅的瑕疵數(shù)據(jù)超出規(guī)格時，測控系統(tǒng)4判定エ件5質(zhì)量不合格；當(dāng)三幅エ件5的局部影像中所有的瑕疵數(shù)據(jù)符合規(guī)格時，測控系統(tǒng)4判定エ件5質(zhì)量合格。
權(quán)利要求
1.一種多相機(jī)的工件質(zhì)量檢測方法，其應(yīng)用的檢測機(jī)構(gòu)包括多個相機(jī)、測控系統(tǒng)、工件和工作臺，其特征在于包括以下步驟 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)安裝的步驟； 檢測機(jī)構(gòu)中工件進(jìn)入相機(jī)拍攝視野的步驟； 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)獲取工件影像的步驟； 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)把工件影像傳送給測控系統(tǒng)的步驟； 檢測機(jī)構(gòu)中測控系統(tǒng)對接收到的工件影像進(jìn)行處理的步驟。
2.如權(quán)利要求I所述的檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)安裝的步驟，其特征在于 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)安裝在工作臺上方合適位置處； 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)的數(shù)量不少于兩個； 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)的數(shù)量、安裝位置和安裝角度共同決定因素為工件的外形尺寸和工件自身材料特性。
3.如權(quán)利要求I所述的檢測機(jī)構(gòu)中工件進(jìn)入相機(jī)拍攝視野的步驟，其特征在于 檢測機(jī)構(gòu)中工件處在工作臺上； 檢測機(jī)構(gòu)中工作臺為固定式時，工件由操作人員直接放入工作臺上的相機(jī)拍攝視野； 檢測機(jī)構(gòu)中工作臺為流水線時，工件經(jīng)流水線傳動進(jìn)入工作臺上的相機(jī)拍攝視野。
4.如權(quán)利要求I所述的檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)獲取工件影像的步驟，其特征在于 檢測機(jī)構(gòu)中的相機(jī)同時對工件拍攝，每個相機(jī)只獲取一幅工件影像； 檢測機(jī)構(gòu)中多個相機(jī)以不同的角度同時朝向工件相同區(qū)域時，檢測機(jī)構(gòu)中的每個相機(jī)各自獲取工件相同區(qū)域不同角度的影像； 檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)成像面平行放置并朝向工件不同區(qū)域時，檢測機(jī)構(gòu)中的每個相機(jī)各自獲取工件局部影像，所有工件局部影像按序合成工件的完整影像。
5.如權(quán)利要求I所述的檢測機(jī)構(gòu)中測控系統(tǒng)對接收到的工件影像進(jìn)行處理的步驟，其特征在于 檢測機(jī)構(gòu)中的測控系統(tǒng)，根據(jù)相應(yīng)項(xiàng)目要求對接收到的工件影像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理及圖像分析，得出工件質(zhì)量檢測結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多相機(jī)的工件質(zhì)量檢測方法，其應(yīng)用的檢測機(jī)構(gòu)包括多個相機(jī)、測控系統(tǒng)、工件和工作臺，其特征在于包括以下步驟檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)安裝的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中工件進(jìn)入相機(jī)拍攝視野的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)獲取工件影像的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中相機(jī)把工件影像傳送給測控系統(tǒng)的步驟；檢測機(jī)構(gòu)中測控系統(tǒng)對接收到的工件影像進(jìn)行處理的步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了工件質(zhì)量檢測中的多角度檢測和多視野檢測，不僅適用于一般工件質(zhì)量檢測，更解決了一部分特殊材質(zhì)及外形尺寸較大工件質(zhì)量檢測需要，提高了工件質(zhì)量檢測的工作效率和檢測精度，并且應(yīng)用廣泛。
文檔編號G01N21/88GK102788802SQ201210310318
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者徐昕, 李明, 楊聰, 蔡雄飛 申請人:蘇州天準(zhǔn)精密技術(shù)有限公司