基于图像理解的轮毂铸造缺陷自动检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于图像理解的轮毂铸造缺陷自动检测方法及装置，利用PLC控制系统精确控制轮毂的移动、转动以及X光管的移动，PLC控制系统的参数由PC机中的轮毂铸造缺陷检测软件设定。X光拍摄轮毂的各个位置的图像，所述位置由PC机中的轮毂铸造缺陷检测软件设定，轮毂铸造缺陷检测软件通过检测算法自动识别轮毂中的铸造缺陷。检测方法中还可以选择手动、半自动和自动的检测程序。系统精确度高，稳定性好，大大提高了轮毂检测的自动化程度和检测标准的客观性。

主权项

1、一种基于图像理解的轮毂铸造缺陷自动检测装置，其特征在于：所述自动检测装置包括轮毂工件待检区、对中和工件外型数据采集区、检测区、不合格品标记区和检测工件分类区；所述自动检测装置还需配合PC机端的轮毂铸造缺陷检测软件一起使用；所述轮毂工件待检区包括一个电机、一条传送带和一个光电开关；所述对中和工件外型数据采集区包括铅房入口门、一个气缸、一条传送带和两个电机，所述电机一个用于控制铅房入口门的开闭，一个用于控制传送带；还包括两个CCD传感器，所述CCD传感器一个用于识别轮毂高度，另一个用于识别轮毂直径，还包括两个光电开关，一个用于确定轮毂已进入该区，另一个用于确定轮毂已到达铅房入口门处；所述检测区包括两个光电开关、七个电机、两条传送带和一个可旋转的X光机，所述光电开关一个用于检测起点位，另一个用于检测区的控制；所述电机分别为检测传送带左工作电机、检测传送带右工作电机、检测传送带左侧左右电机、检测传送带右侧左右电机、C型臂旋转电机、C型臂上下移动电机、起点定位传送带电机；所述传送带一个用于工件检测起点定位，另一个用于工件检测控制；所述不合格品标记区包括铅房出口门、两个光电开关、两个电机和一条传送带，所述光电开关一个用于检测是否有工件由检测区进入不合格品标记区，另一个用于检测是否有工件由不合格品标记区进入检测工件分类区，所述电机一个用于控制标记区传送带，另一个用于铅房出口门开闭控制；所述检测工件分类区包括：一条传送带、一个电机和一个光电开关；检测过程中，检测装置的各部件的控制关系如下：PC机首先检测对中和工件外型数据采集区有无待检工件，如有，启动对中和工件外型数据采集区传送带电机，触发对中和工件外型数据采集区的两个光电开关，待检区光电开关工作，此时工件对中和工件外型数据采集区传送带电机和工件待检区传送带电机停止工作；在对中和工件外型数据采集区用于确定轮毂已到达铅房入口门处的光电开关触发后，气缸和铅房入口门的开闭控制电机启动，打开铅房入口门，延时20秒，待轮毂进入X光检测区后将铅房入口门关闭，然后气缸和铅房入口门开闭控制电机停止工作；在气缸启动的同时，启动对中和工件外型数据采集区高度识别CCD和对中和工件外型数据采集区直径识别CCD，拍摄轮毂的高度和直径，并将待检轮毂的外型特征图像信号传送给PC机进行轮毂的型号识别和匹配；如果检测到对中和工件外型数据采集区没有工件，则直接启动对中和工件外型数据采集区高度识别CCD和对中和工件外型数据采集区直径识别CCD，准备拍摄由工件待检区通过工件待检区传送带进入到对中和工件外型数据采集区的轮毂；此时工件待检区传送带电机和工件对中和工件外型数据采集区传送带电机，以及待检区光电开关都处于工作状态，在工件由待检区进入对中和工件外型数据采集区后，触发对中和工件外型数据采集区用于确定轮毂已到达铅房入口门处的光电开关，启动气缸和铅房入口门开闭控制电机，打开铅房入口门，延时20秒，待轮毂进入X光检测区后将铅房入口门关闭，然后气缸停止工作；在气缸启动的同时，启动对中和工件外型数据采集区高度识别CCD和对中和工件外型数据采集区直径识别CCD，拍摄轮毂的高度和直径，并将待检轮毂的外型特征图像信号送给PC机进行轮毂的型号识别和匹配；轮毂完成了在对中和工件外型数据采集区的各动作以后，由对中和工件外型数据采集区传送带将轮毂传送至检测区；检测传送带右侧左右电机和检测传送带左侧左右电机分别做正反向启动，按照轮毂直径匹配的信息，调整左右同时夹住工件进行传送的传送带中心距离，即使左右传送带做同向定距；并启动起点定位传送带电机，触发检测起点位光电开关，对轮毂的起点进行定位，控制轮毂至X光源中心的行程；检测传送带右侧左右电机和检测传送带左侧左右电机再同时做正启动，调整传送带的中心点位置，完成后即停止；当轮毂由工件检测起点定位传送带传送至工件检测控制区传送带，检测传送带右侧左右电机和检测传送带左侧左右电机再次分别做正反启动，调整夹紧轮毂的间距，随后检测传送带右工作电机和检测传送带左工作电机同时做正启动，使检测传送带夹住轮毂运送到X光源的中心位置，按照PC机指示的拍摄要求，如果轮毂需要旋转，则检测传送带右工作电机和检测传送带左工作电机分别做正反启动，即两电机同时做反向步进，这样可以夹住轮毂旋转一个角度，旋转角度为0～360°，具体旋转角度在轮毂铸造缺陷检测软件中设定；在完成轮毂的位置变化以后，一般需要对轮毂分别进行正面和侧面的拍摄，这时PC机将发出指令，启动X光机的C型臂旋转电机调整X光机的角度，X光机的角度的旋转范围为0～60°，然后启动C型臂上下移动电机，调整X光的照射距离，在X光源的每一个照射点，都需要调整轮毂的位置，这时主要是对轮毂进行旋转，使X光可以覆盖到轮毂的每一部分，重复上述动作，即检测传送带右工作电机和检测传送带左工作电机分别做正反启动，两电机同时做反向步进，夹住轮毂旋转一个角度；轮毂拍摄过程中，由PC机运行检测算法，对轮毂进行内部缺陷的自动识别，轮毂所有需要拍摄的位置全部拍摄完以后，C型臂旋转电机和C型臂上下移动电机完成复位动作；PC机完成自动识别以后，启动铅房出口门开闭控制电机将铅房出口门打开，同时将检测传送带右工作电机和检测传送带左工作电机做正向启动，将检测完的轮毂送至铅房出口门处，触发检测区光电开关，同时启动标记区传送带电机，触发标记区光电开关，铅房出口门开闭控制电机将铅房出口门关上，停止检测传送带右工作电机和检测传送带左工作电机的工作；在不合格品标记区将不合格品进行标记，然后利用不合格工件标记区传送带将已检测的产品送至已检测工件分类区，触发标记区光电开关，通知对中和工件外型数据采集区做好下一个轮毂检测的准备；启动分类区传送带电机利用工件待检区传送带将已检测的轮毂送至产品分类处；触发分类区光电开关，通知分类区传送带电机和标记区传送带电机停止工作。