一种基于数字投影的产品表面质量在线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于数字投影的产品表面质量在线检测方法，避免了现有的一些检测方法的弊端，如照明环境不确定、产品传送过程振动、多种缺陷相互影响等；其实现过程是：(1)将面阵相机架安装在产品生产线正上方，再在相机架正安装一台面阵相机，以采集生产线上的产品图像；(2)在面阵相机的一侧，产品生产线上一定高度上安装数字投影仪作为白光和条纹结构光投影系统；(3)通过计算机(或工控机)上编程实现定时投影及定时图像采集，通过数字图像处理算法对采集到的图像进行处理，最终实现对各种二维和三维缺陷的检测；本发明采用数字投影和机器视觉结合的方法在产品表面质量在线检测过程中具有实时快速测量和精确监控的能力。

主权项

一种基于数字投影的产品表面质量在线检测方法，包括下列部分：第一部分为生产线上产品图像采集系统；将面阵相机架安装在产品生产线正上方；进一步的在相机架正中央安装一台面阵相机，以采集生产线上的产品图像；相机架高度要满足面阵相机拍摄视场范围，即保证安装在相机架上的面阵相机能够拍摄到生产线横向宽度内所有产品；第二部分为白光及条纹结构光投影系统；本发明采用数字投影仪作为白光和条纹结构光投影系统；进一步的在面阵相机的一侧，产品生产线上一定高度上安装本投影系统；进一步的投影系统的高度可以与相机高度相等，也可以不等；进一步的相机与投影系统的连线在生产线上投影与相机架之间的夹角为α，其中0≤α≤90°；进一步的通过计算机编程方式投射白光为产品表面二维缺陷检测光源，投射在生产线上的范围小于或等于面阵相机采集的拍摄视场范围；当生产线上产品表面存在二维缺陷时，可以很好的成像于面阵相机内；进一步的通过计算机编程方式投射条纹结构光为产品表面三维缺陷检测光源，投射在生产线上的范围要小于或等于面阵相机采集的拍摄视场范围，同时要求在1m*1m的范围内，明亮级的条纹的数量要大于等于80条；进一步的；当生产线上产品存在一定三维缺陷(如凸包，凹陷)时；将导致成像于面阵相机的条纹图像发生形变；通过该形变可以实现对产品表面三维缺陷的检测与识别；第三部分为视觉成像处理系统；通过计算机(或工控机)上编程实现定时投影及定时图像采集；进一步的通过面阵相机分别得到白光投影条件下生产线上的产品图像，以及条纹结构光条件下生产线上的产品图像；进一步的由面阵相机采集的图像通过千兆网口或USB口传输到计算机(或工控机)上进行处理；进一步的当产品表面存在各种二维缺陷(如污渍、错印、划痕等)时，通过数字图像处理算法对白光投影条件下拍摄的产品表面图像进行处理，最终实现对各种二维缺陷的检测；当产品表面存在各种三维缺陷(如凸包，凹陷等)时，通过数字图像处理算法对结构光投影条件下拍摄的产品表面图像进行处理，最终实现对各种三维缺陷的检测。