智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置及識(shí)別分揀方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，在被測件移動(dòng)路線的位置上方分別設(shè)置有至少一組LED燈，LED燈的軸心上方設(shè)置有CCD相機(jī)，CCD相機(jī)與PC機(jī)連接，PC機(jī)連接有觸摸屏，PC機(jī)與PLC控制器連接，PLC控制器的輸出端分別通過多個(gè)電磁閥與對(duì)應(yīng)的吹氣閥和（或）機(jī)械手連接，各個(gè)吹氣閥和（或）機(jī)械手設(shè)置在輸送軌道旁邊。本發(fā)明還公開了一種智覺圖像智能識(shí)別分揀方法。本發(fā)明的裝置及方法，能夠保證100%的識(shí)別和分揀，顯著提高了工作效率和質(zhì)量。
【專利說明】智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置及識(shí)別分揀方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能識(shí)別檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，本發(fā)明還涉及一種智覺圖像智能識(shí)別分揀方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器視覺技術(shù)具有非接觸性、實(shí)時(shí)性、速度高、精度高、抗干擾性強(qiáng)，能夠大幅度降低成本，提高生產(chǎn)速度和效率，在工業(yè)質(zhì)量檢測和控制生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，現(xiàn)有的機(jī)器視覺檢測識(shí)別基本上是在靜態(tài)下具有較佳的效果，許多情況下，檢測效果達(dá)不到零錯(cuò)判零漏檢，包括以下方面:
[0003]1、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體檢測的方法主要包括:1)背景差分法:能完整快速地分割出運(yùn)動(dòng)圖像，其不足是易受光線變化影響，背景的更新是關(guān)鍵，不適用于攝像頭運(yùn)動(dòng)的情況；2)光流法:能檢測獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的圖像，可用于攝像頭運(yùn)動(dòng)的情況，但計(jì)算復(fù)雜耗時(shí)，較難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測；3)幀差法:受光線變化影響較小，簡單快速，但不能分割出完整的運(yùn)動(dòng)對(duì)象，需進(jìn)一步運(yùn)用目標(biāo)分割算法。
[0004]2、物品相距一定間隔的動(dòng)態(tài)檢測識(shí)別方法。例如廣泛應(yīng)用的交通車輛牌照識(shí)別是在車輛保持一定安全間距運(yùn)動(dòng)或停止靜態(tài)下、在特定的顏色背景下取出車牌框架圖，然后車牌識(shí)別軟件里預(yù)先植入了所有車牌號(hào)碼的字符信息，屬于模板字符匹配模式識(shí)別，其錯(cuò)判率在3%-10%。現(xiàn)有技術(shù)的模型都是在理想情況下有很強(qiáng)的識(shí)別能力、易實(shí)現(xiàn)I對(duì)I模板與單個(gè)個(gè)體的準(zhǔn)確檢測和識(shí)別，而在實(shí)際應(yīng)用中，由于實(shí)時(shí)環(huán)境復(fù)雜的情況，會(huì)受到各種原因的干擾，往往會(huì)出現(xiàn)匹配操作失敗，或者給出錯(cuò)誤匹配、即使另尋他途，其中自適應(yīng)控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模板匹配得到一定特定背景下的應(yīng)用。由于畫面處理速度280-150ms/處、軟件運(yùn)算識(shí)別速度0.64-0.58s/只，計(jì)算復(fù)雜、耗時(shí)長，效率低、成本高，不能適應(yīng)多種場合。
[0005]目前廣泛應(yīng)用的快速圖像匹配算法，例如圖像匹配、模板匹配、SSDA、投影匹配等由于計(jì)算量太大，耗時(shí)長速度特別慢、實(shí)時(shí)性較差，匹配時(shí)間太長，無法應(yīng)用到高速的工業(yè)生產(chǎn)中。不得不采用相對(duì)成本較高的高精度的硬件CCD相機(jī)彌補(bǔ)不足，軟件識(shí)別檢測和硬件獨(dú)立發(fā)揮作用，往往在實(shí)踐中，不能自動(dòng)識(shí)別外界物品和環(huán)境的變化，不斷讓人工對(duì)CCD相機(jī)、燈光、軟件識(shí)別檢測參數(shù)綜合調(diào)整方可取得效果、重復(fù)次數(shù)多耗時(shí)長。
[0006]所以，現(xiàn)有的軟件識(shí)別檢測連續(xù)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品、漏檢和錯(cuò)判率保持相當(dāng)高的比例，使其不能實(shí)施和應(yīng)用。
[0007]3、圖像的動(dòng)態(tài)表面分析處理。對(duì)于圖像處理程序而言，不存在動(dòng)態(tài)圖像，所謂動(dòng)態(tài)圖像也就是每幀圖像數(shù)據(jù)的集合，比如電影和動(dòng)畫片，只要每秒鐘在眼前閃過24-30幀圖片則對(duì)人的眼睛來說，就是一個(gè)完整的連續(xù)的動(dòng)畫，但是對(duì)設(shè)備來說，也就是24-30幀圖片在I秒鐘之內(nèi)經(jīng)過了投影區(qū)而已，也就是說實(shí)際上圖像處理程序是對(duì)每一幀圖片信息進(jìn)行獨(dú)立處理的，只是圖像屬于連續(xù)傳輸?shù)?，也就是一幀接一幀，?duì)人來說就像動(dòng)畫，也即所謂的動(dòng)態(tài)處理。動(dòng)態(tài)成像過程中的“退化”，是指由于成像系統(tǒng)各種因素的影響，數(shù)字圖像的噪聲主要來源于圖像的獲取和傳輸過程，即圖像獲取的數(shù)字化過程、圖像傳感器的質(zhì)量和環(huán)境條件、圖像傳輸過程中傳輸信道的噪聲干擾。再一種情況就是運(yùn)動(dòng)模糊，都會(huì)使得圖像識(shí)別錯(cuò)判漏判的發(fā)生，為了解決這樣的問題，適應(yīng)多種場合進(jìn)行圖像的動(dòng)態(tài)表面分析處理應(yīng)用，人們希望濾波函數(shù)是動(dòng)態(tài)的、可調(diào)節(jié)的、可自我學(xué)習(xí)的。設(shè)計(jì)這樣的濾波器是非常困難的，到目前還沒有圖像的動(dòng)態(tài)表面的濾波器產(chǎn)生。
[0008]也沒有人將圖像識(shí)別軟件和硬件自動(dòng)結(jié)合使用，即使目前世界各國爭先開發(fā)的智能引導(dǎo)式視覺系統(tǒng)，圖像預(yù)處理同一個(gè)濾波器最多9次的處理次數(shù)(二值化，差分，明亮布正，對(duì)比度轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)差分，實(shí)時(shí)濃淡補(bǔ)正，模糊處理僅I次)，預(yù)處理組合最多13層(二值化，差分，斑點(diǎn)僅能使用I次)，智能引導(dǎo)式視覺系統(tǒng)動(dòng)態(tài)識(shí)別自動(dòng)化產(chǎn)品的節(jié)拍、頻率僅在低速下有效(仍有漏檢和錯(cuò)檢不可避免)，對(duì)于動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)靠近的產(chǎn)品、或產(chǎn)品表面有油污、背景會(huì)不斷變化的產(chǎn)品，無法100%檢測出產(chǎn)品的正反面，中高速自動(dòng)化產(chǎn)品的節(jié)拍、頻率無法實(shí)現(xiàn)。
[0009]目前的設(shè)備軌道上或傳送帶上物品一個(gè)接一個(gè)的連續(xù)檢測，理論上依靠硬件高速攝像或照相視覺識(shí)別系統(tǒng)是可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)物品動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)視覺識(shí)別和連續(xù)檢測的，由于其價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用的昂貴，及對(duì)應(yīng)用環(huán)境和操作要求苛刻，到目前沒有這方面應(yīng)用報(bào)道。
[0010]4、觸頭(雙金)是作為小型斷路器實(shí)現(xiàn)開關(guān)、過載長延時(shí)和短路瞬動(dòng)兩段保護(hù)功能不可或缺的伴侶。觸頭(雙金)的正確裝配及完好與否，直接與斷路器質(zhì)量及外觀尺寸息息相關(guān)，觸頭(雙金)生產(chǎn)操作中很重要的工作就是如何管控雙金彎曲面、觸頭的正反面的識(shí)別與分揀操作，到目前一直沿用人工操作目視檢測，對(duì)同一件觸頭(雙金)等零件重復(fù)進(jìn)行多次核對(duì)尺寸、標(biāo)記、標(biāo)識(shí)面等特征信息，來完成觸頭(雙金)的各個(gè)中間環(huán)節(jié)的產(chǎn)品信息檢測、識(shí)別和分揀，存在著操作人員眼睛疲勞、情緒化等人為不確定因素，需要耗費(fèi)大量的人力，而且出錯(cuò)的機(jī)率比較高，返工費(fèi)用很高，報(bào)廢率高。
[0011]而機(jī)械觸摸式檢測、光電開關(guān)檢測等檢測方式，因?yàn)榘惭b調(diào)試?yán)щy、檢測精度不高、檢測速度慢和檢測不穩(wěn)定，難以實(shí)現(xiàn)檢測產(chǎn)品準(zhǔn)確化，所以，目前為止沒有替代手工分揀肉眼識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別檢測分揀技術(shù)。
[0012]目前為止，針對(duì)以上技術(shù)問題，人們研發(fā)出上百種軟件識(shí)別方法、高速高精度的硬件手段，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理、前處理、后處理技術(shù)進(jìn)行圖像邊緣識(shí)別與分割，特別是高速自動(dòng)化的使用中，效果不是很理想，總會(huì)產(chǎn)生誤判和漏判產(chǎn)生，達(dá)不到100%的識(shí)別要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是提供一種智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)需要判別正反面的檢測件，在檢測、識(shí)別、分揀環(huán)節(jié)不能以低成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域，特別是物品連續(xù)運(yùn)動(dòng)高速自動(dòng)化的識(shí)別過程中，總會(huì)產(chǎn)生誤判和漏判，達(dá)不到100%識(shí)別的問題。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供一種智覺圖像智能識(shí)別分揀方法。
[0015]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，在輸送軌道上被測件移動(dòng)路線的位置上方分別設(shè)置有至少一組LED燈，LED燈的軸心上方設(shè)置有CXD相機(jī)，CXD相機(jī)通過USB連接線與PC機(jī)連接，USB連接線的兩端分別設(shè)置有一個(gè)消磁環(huán)；PC機(jī)連接有觸摸屏，PC機(jī)與PLC控制器連接，PLC控制器的輸出端分別與多個(gè)電磁閥對(duì)應(yīng)連接，各個(gè)電磁閥再與對(duì)應(yīng)的吹氣閥和(或)機(jī)械手連接，各個(gè)吹氣閥和(或)機(jī)械手設(shè)置在輸送軌道旁邊。
[0016]本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，依賴于上述的結(jié)構(gòu)，步驟包括:
[0017]步驟1:(XD相機(jī)獲取輸送軌道上的被測件朝上一面的表面圖像；
[0018]步驟2:(XD相機(jī)通過USB接口將被測件朝上一面的表面圖像傳輸給PC機(jī)進(jìn)行緩存；
[0019]步驟3:PC機(jī)利用預(yù)存的圖像處理程序通過緩存獲取圖像數(shù)據(jù)；
[0020]步驟4:PC機(jī)通過圖像處理程序，得出被測件上表面屬于正反面的判斷；
[0021]步驟5:判斷上表面為正面的被測件沿輸送軌道正常向前移動(dòng)，進(jìn)入下一步的焊接及裝配工序；判斷上表面為反面的被測件則由PC機(jī)發(fā)送剔除信息給PLC控制器；
[0022]步驟6:PLC控制器操作電磁閥動(dòng)作，控制吹氣閥吹氣，通過相應(yīng)的吹氣口吹掉反面產(chǎn)品，或PLC控制器操作機(jī)械手將反面產(chǎn)品揀出輸送軌道。
[0023]本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測件正反面100%的智能識(shí)別檢測和分揀，節(jié)約人工成本70%以上，提高生產(chǎn)效率660%以上，操作和計(jì)算簡單，識(shí)別分揀快速準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠，廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品自動(dòng)專揀流水線，尤其適用于低壓斷路器對(duì)觸頭(雙金)的自動(dòng)識(shí)別與分揀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明裝置中的吹氣分揀部分示意圖；
[0026]圖3本發(fā)明裝置被測件是觸頭時(shí)的正反面設(shè)置示意圖；
[0027]圖4本發(fā)明裝置被測件是雙金時(shí)的正反面設(shè)置示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明裝置中的觸摸屏顯示及操作分區(qū)設(shè)定的示意圖。
[0029]圖中，1.CCD相機(jī)，2.消磁環(huán)A，3.消磁環(huán)B，4.USB連接線，5.PC機(jī)，6.LED燈，7.輸送軌道，8.被測件，9.觸摸屏，10.控制盒，11.輸出端子，12.PLC控制器，13.單片機(jī)控制板，14.電源插線，15.信號(hào)線，16.電磁閥，17.吹氣閥，18.機(jī)械手，19.電源接線，20.串口線，21.左檢測區(qū)，22.主檢測區(qū)，23.副檢測區(qū)，24.右檢測區(qū)，25.吹氣口一，26.吹氣口二，27.吹氣口三，
[0030]另外，22.正反面顯示區(qū)域，221.反面圖像，222.正面圖像，
[0031]23檢測區(qū)域，231.左檢測窗口，232.主檢測窗口，233.副檢測窗口，234.右檢測窗Π,
[0032]24.參數(shù)設(shè)定區(qū)域，241.設(shè)定按鈕，242.吹氣窗口區(qū)域設(shè)定，243.檢測區(qū)域設(shè)定，244.到位區(qū)域設(shè)定，245.有效灰度設(shè)定，
[0033]25.系統(tǒng)顯示區(qū)域，251.有效比例灰度顯示，252.有效黑點(diǎn)顯示，253.系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和正反面顯示，254.吹氣狀態(tài)、有效吹氣數(shù)和二次吹氣數(shù)顯示，
[0034]26.操作區(qū)域?！揪唧w實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0036]本發(fā)明裝置檢測對(duì)象(被測件8)主要是指低壓斷路器中的觸頭(雙金)，也可以是類似于觸頭(雙金)形狀的其他產(chǎn)品，以下文本中簡稱為產(chǎn)品；觸頭(雙金)在輸送軌道7上向前輸送時(shí)，產(chǎn)品的正反面只能有一面朝上，以下文本中將反面朝上的產(chǎn)品簡稱為反面產(chǎn)品，將正面朝上的產(chǎn)品簡稱為正面產(chǎn)品。
[0037]參照?qǐng)D1，本發(fā)明智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置的結(jié)構(gòu)是，包括用于將不同種類的觸頭(雙金)匯聚排序在一起進(jìn)行傳送的輸送軌道7，在輸送軌道7上輸送有被測件8 (實(shí)施例為觸點(diǎn)或雙金)，在被測件8移動(dòng)路線的位置上方分別設(shè)置有至少一組LED燈6 (優(yōu)先選用圓頂型LED燈、低角度環(huán)形LED光源或燈陣排列，前后總共> I組)，各個(gè)LED燈6設(shè)置有單獨(dú)的電源接線19，LED燈6的軸心(或照射中心)上方設(shè)置有CXD相機(jī)I，CXD相機(jī)I用于對(duì)輸送軌道7上LED燈6的照射范圍下的觸頭(雙金)進(jìn)行攝像；(XD相機(jī)I通過USB連接線4與PC機(jī)5 (或工控機(jī))連接，用于將觸頭(雙金)的攝像圖像傳送給PC機(jī)5信息處理單元，USB連接線4的兩端分別設(shè)置有一個(gè)消磁環(huán)(如圖1中的消磁環(huán)A2和消磁環(huán)B3，其作用是消除焊接操作所產(chǎn)生的磁場對(duì)傳送中的圖像、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)的干擾，避免造成PC機(jī)5和吹氣動(dòng)作的誤判斷和誤操作);PC機(jī)5另外通過電源插線14與電源連接，PC機(jī)5連接有觸摸屏9 (作為人機(jī)界面)，觸摸屏9上設(shè)定有識(shí)別檢測參數(shù)、檢測窗口、分揀吹氣參數(shù)設(shè)定等操作界面，PC機(jī)5結(jié)合觸摸屏9的操作情況和攝像圖像的信息，通過預(yù)存的圖像處理程序識(shí)別判斷觸頭(雙金)朝上一面的正反面狀態(tài)；PC機(jī)5通過串口線20與PLC控制器12連接，或者PC機(jī)5通過串口線20與控制盒10輸入端連接，控制盒10通過信號(hào)線15與單片機(jī)控制板13連接，控制盒10輸出端再通過輸出端子11與PLC控制器12連接；PLC控制器12的輸出端分別與多個(gè)電磁閥16對(duì)應(yīng)連接，各個(gè)電磁閥16再與對(duì)應(yīng)的吹氣閥17和(或)機(jī)械手18連接，各個(gè)吹氣閥17和(或)機(jī)械手18設(shè)置在輸送軌道7旁邊，單片機(jī)和PLC控制器12給出吹落觸點(diǎn)或雙金的指令，吹氣閥17的作用是將反面產(chǎn)品吹落(或采用機(jī)械手18將反面的觸點(diǎn)或雙金移除)，保證正面產(chǎn)品通過輸送軌道7進(jìn)入下一道工藝步驟，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別及分揀。
[0038]如圖2所示，吹氣分揀部分與識(shí)別檢測窗口配合布置，其結(jié)構(gòu)是，沿著輸送軌道7的輸送方向依次布置有四個(gè)檢測區(qū)，依次是左檢測區(qū)21、主檢測區(qū)22、副檢測區(qū)23和右檢測區(qū)24，該四個(gè)檢測區(qū)的設(shè)置方式是沿軌道輸送方向依次排列，該四個(gè)檢測區(qū)均處于CCD相機(jī)I的攝像范圍及LED燈6的照射范圍之下，依次通過該四個(gè)檢測區(qū)的觸頭(雙金)朝上表面的圖像對(duì)應(yīng)顯示在顯示器的左檢測窗口 231、主檢測窗口 232、副檢測窗口 233和右檢測窗口 234中；在主檢測區(qū)22、副檢測區(qū)23和右檢測區(qū)24位置的軌道外側(cè)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有吹氣口一 25、吹氣口二 26及吹氣口三27，然后，吹氣口一 25、吹氣口二 26及吹氣口三27分別與各自的吹氣閥17連通，三組吹氣閥17通過電磁閥16分別與控制機(jī)構(gòu)連接。吹氣分揀部分與該四個(gè)檢測區(qū)配合，用于將反面產(chǎn)品吹落到振盤中，以便重新排序后循環(huán)檢測和分揀。
[0039]智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置的檢測對(duì)象是被測件8，被測件8的正反面經(jīng)過特制加工，使正反面特征的區(qū)別更加明顯、更加便于智能識(shí)別。
[0040]如圖3，被測件8為觸頭時(shí)的正反面設(shè)置方式是，將觸點(diǎn)的正面設(shè)置為光潔面，如圖2中的左側(cè)一列；而將觸點(diǎn)的反面制作成網(wǎng)格、麻點(diǎn)、凸面或凹面形狀，如圖2中的右側(cè)四列。
[0041]如圖4，被測件8為雙金時(shí)的正反面設(shè)置方式是，將雙金的正面設(shè)置為光潔面或光潔面上刻有與雙金相同顏色的文字，如圖3中左側(cè)的一列的帶文字16表示雙金正面和雙金16A的規(guī)格；而將雙金的反面印制有黑色或其它明顯區(qū)別顏色的文字，如圖3中右側(cè)的兩列。
[0042]本發(fā)明裝置的識(shí)別原理是，針對(duì)應(yīng)用在不同斷路器中的被測件8，先通過CXD相機(jī)I獲取被測件8圖像，再通過USB連接線4傳輸給PC機(jī)5進(jìn)行緩存，PC機(jī)5中預(yù)存的圖像處理程序通過緩存獲取圖像數(shù)據(jù)，圖像處理程序通過預(yù)設(shè)的相關(guān)算法得出正反面結(jié)論，如果判斷結(jié)論是正面朝上，則被測件8沿輸送軌道7順利前送；如果判斷結(jié)論是反面朝上，則PC機(jī)通過RS-232接口發(fā)送剔除指令給PLC控制器12，PLC控制器12輸出控制信號(hào)通過電磁閥16及吹氣閥17啟動(dòng)吹氣動(dòng)作，通過氣流吹除反面朝上的被測件8，或者PLC控制器12輸出控制信號(hào)通過電磁閥16啟動(dòng)機(jī)械手18將反面產(chǎn)品移除,離開輸送軌道7。
[0043]本發(fā)明裝置中的PC機(jī)5內(nèi)部預(yù)存有圖像處理程序(檢測識(shí)別程序)。與PC機(jī)5配套的觸摸屏9用于實(shí)現(xiàn)顯示及觸摸操作的功能(或者另外采用鍵盤-鼠標(biāo)配合顯示屏進(jìn)行操作，實(shí)施例采用觸摸屏9使得操作更加簡單實(shí)用)。
[0044]參照?qǐng)D5，觸摸屏9中的操作按鈕及圖像顯示區(qū)域設(shè)置及工作原理是:
[0045]I)觸頭(雙金)沿輸送軌道7輸送到CXD相機(jī)I下方，其圖像顯示在觸摸屏9中，該觸摸屏9的顯示區(qū)域總共劃分為五大區(qū)域，即產(chǎn)品的正反面顯示區(qū)域22，產(chǎn)品正反面的檢測區(qū)域23，識(shí)別和吹氣分揀參數(shù)設(shè)定區(qū)域24，當(dāng)前參數(shù)和狀態(tài)的系統(tǒng)顯示區(qū)域25，操作區(qū)域26，具體設(shè)置是:
[0046]正反面顯示區(qū)域22:包括在輸送軌道7上移動(dòng)的產(chǎn)品反面圖像221或正面圖像222的實(shí)時(shí)圖像；
[0047]檢測區(qū)域23:包括左檢測窗口 231、主檢測窗口 232、副檢測窗口 233和右檢測窗口 234 ;四個(gè)檢測窗口沿輸送軌道7方向一字排列。
[0048]參數(shù)設(shè)定區(qū)域24:包括用于對(duì)檢測區(qū)域23的檢測窗口長度設(shè)定按鈕以及坐標(biāo)設(shè)定按鈕241、吹氣窗口區(qū)域設(shè)定242、左檢測區(qū)域設(shè)定和右檢測區(qū)域設(shè)定243、到位區(qū)域設(shè)定244，檢測區(qū)域精度設(shè)定、左側(cè)有效灰度及右側(cè)有效灰度設(shè)定245。
[0049]系統(tǒng)顯示區(qū)域25:包括有效比例灰度顯示251，有效灰度比例、黑點(diǎn)比例、左邊有效黑點(diǎn)及右邊有效黑點(diǎn)顯示252，系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和正反面顯示253，吹氣狀態(tài)、有效吹氣數(shù)和二次吹氣數(shù)顯示254 ；
[0050]操作區(qū)域26:包括退出系統(tǒng)、設(shè)置參數(shù)、左邊吹氣、右邊吹氣、開始檢測和清零開關(guān)等操作開關(guān)及按鈕。
[0051]本發(fā)明的智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，利用上述的智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，能夠在靜止背景下對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測，包括預(yù)先設(shè)置和實(shí)際檢測移除兩個(gè)部分，
[0052]首先，進(jìn)行檢測前的預(yù)先設(shè)置，包括對(duì)產(chǎn)品正反面進(jìn)行特征設(shè)置，CCD相機(jī)I的參數(shù)設(shè)置，觸摸屏9上的各個(gè)操作參數(shù)設(shè)置、以及PC機(jī)5的內(nèi)部預(yù)存識(shí)別程序(圖像邊緣數(shù)字化處理)；
[0053]1、設(shè)置產(chǎn)品正反面，前面已經(jīng)描述過，在此不再重復(fù)。[0054]2、設(shè)置CXD相機(jī)I的參數(shù)
[0055]使得(XD相機(jī)I的遠(yuǎn)心鏡頭、視野中心與靶面中心重合，靶面中心>產(chǎn)品表面，像元灰度為20-30，參數(shù)CCD傳遞函數(shù)符合下式:
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，其特點(diǎn)在于:在輸送軌道(7)上被測件(8)移動(dòng)路線的位置上方分別設(shè)置有至少一組LED燈(6)，LED燈(6)的軸心上方設(shè)置有CXD相機(jī)(1)，CXD相機(jī)(1)通過USB連接線(4)與PC機(jī)(5)連接，USB連接線(4)的兩端分別設(shè)置有一個(gè)消磁環(huán)；PC機(jī)(5)連接有觸摸屏(9)，PC機(jī)(5)與PLC控制器(12)連接，PLC控制器(12)的輸出端分別與多個(gè)電磁閥(16)對(duì)應(yīng)連接，各個(gè)電磁閥(16)再與對(duì)應(yīng)的吹氣閥(17)和(或)機(jī)械手(18 )連接，各個(gè)吹氣閥(17 )和(或)機(jī)械手(18 )設(shè)置在輸送軌道(7 )旁邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，其特點(diǎn)在于:所述的被測件(8)為觸頭時(shí)的正反面設(shè)置方式是，正面設(shè)置為光潔面；反面則制作成網(wǎng)格、麻點(diǎn)、凸面或凹面形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，其特點(diǎn)在于:所述的被測件(8)為雙金時(shí)的正反面設(shè)置方式是，正面設(shè)置為光潔面或光潔面上刻有與雙金相同顏色的文字；反面則印制有黑色或其它明顯區(qū)別顏色的文字。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，其特點(diǎn)在于:沿著輸送軌道(7)的輸送方向依次布置有四個(gè)檢測區(qū)，依次是左檢測區(qū)(21)、主檢測區(qū)(22)、副檢測區(qū)(23)和右檢測區(qū)(24)，該四個(gè)檢測區(qū)均處于CXD相機(jī)(1)的攝像范圍及LED燈(6)的照射范圍之下；在主檢測區(qū)(22)、副檢測區(qū)(23)和右檢測區(qū)(24)位置的軌道外側(cè)分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有吹氣口一(25)、吹氣口二(26)及吹氣口三(27)，吹氣口一(25)、吹氣口二(26)及吹氣口三(27 )分別與各自的吹氣閥(17 )連通，三組吹氣閥(17 )分別與控制機(jī)構(gòu)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀裝置，其特點(diǎn)在于:所述的PC機(jī)(5)通過串口線(20)與控制盒(10)輸入端連接，控制盒(10)通過信號(hào)線(15)與單片機(jī)控制板(13)連接，控制盒(10)輸出端再通過輸出端子(11)與PLC控制器(12)連接。
6.一種智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，依賴于權(quán)利要求2或3所述的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于，步驟包括: 步驟1:C⑶相機(jī)獲取輸送軌道(7)上的被測件(8)朝上一面的表面圖像； 步驟2:(XD相機(jī)(I)通過USB接口將被測件(8)朝上一面的表面圖像傳輸給PC機(jī)(5)進(jìn)行緩存； 步驟3:PC機(jī)(5)利用預(yù)存的圖像處理程序通過緩存獲取圖像數(shù)據(jù)； 步驟4:PC機(jī)(5)通過圖像處理程序，得出被測件(8)上表面屬于正反面的判斷； 步驟5:判斷上表面為正面的被測件(8)沿輸送軌道(7)正常向前移動(dòng)，判斷上表面為反面的被測件(8 )則由PC機(jī)(5 )發(fā)送剔除信息給PLC控制器(12 ); 步驟6:PLC控制器(12 )操作電磁閥(16 )動(dòng)作，控制吹氣閥(17 )吹氣，通過相應(yīng)的吹氣口吹掉反面產(chǎn)品，或PLC控制器(12 )操作機(jī)械手(18 )將反面產(chǎn)品揀出輸送軌道(7 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，其特點(diǎn)在于，還包括預(yù)先設(shè)置，即包括在被測件(8)正反面進(jìn)行特征設(shè)置、CXD相機(jī)(I)的參數(shù)設(shè)置、觸摸屏(9)上的相關(guān)智能識(shí)別分揀參數(shù) 的設(shè)置、PC機(jī)(5)內(nèi)部預(yù)存圖像邊緣數(shù)字化處理識(shí)別程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，其特點(diǎn)在于，所述的在PC機(jī)(5)內(nèi)部預(yù)存圖像邊緣數(shù)字化處理識(shí)別程序中，包括圖像邊緣數(shù)字化處理識(shí)別程序，步驟包括: . 6.1)讀入圖像-高斯平滑圖像用高斯一階導(dǎo)數(shù)濾波器對(duì)讀入圖像進(jìn)行濾波，即用高斯函數(shù)對(duì)圖像f(x，y)進(jìn)行濾波得到平滑圖像數(shù)據(jù)矩陣，(x, y)分別是圖像像素坐標(biāo)，則有:s(x, y) = f (x, y)*G(x, y, σ ), 上式為高斯濾波函數(shù)G (x，y，σ)與原始圖像f(x，y)經(jīng)進(jìn)行卷積處理，濾波后得到一個(gè)平滑的圖像S(x，y) ；G(x, y, ο)中的。是指定標(biāo)準(zhǔn)偏差， 高斯濾波函數(shù)為
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，其特點(diǎn)在于，所述的三種判斷方式及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分別是: 第一種方案 二值化灰階后的混合連接圖像邊緣的高低灰度面積或周長；先獲取當(dāng)前圖片的最高灰度H與最低灰度L，
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智覺圖像智能識(shí)別分揀方法，其特點(diǎn)在于，所述的在PC機(jī)(5)內(nèi)部預(yù)存圖像邊緣數(shù)字化處理識(shí)別程序中，包括檢測時(shí)機(jī)的設(shè)置及正反面判斷，其過程是: . 3.1)檢測區(qū)域(23)包括監(jiān)控輸送軌道(7)的左檢測窗口(231 )、主檢測窗口(232)、副檢測窗口(233)和右檢測窗口(234)，當(dāng)兩個(gè)產(chǎn)品頭尾相連時(shí)軟件會(huì)智能在左檢測窗口(231)和副檢測窗口(233)同時(shí)識(shí)別并處理，實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)品的分界線的分辯檢測； . 3.2)對(duì)于上述的各個(gè)檢測窗口，當(dāng)圖像設(shè)定檢測區(qū)域> 2/3方框檢測到與背景色有異的灰度值時(shí)，判定雙金已進(jìn)入檢測區(qū)域； . 3.3)左檢測窗口(231)對(duì)產(chǎn)品的檢測為在線檢測，左檢測窗口(231)和副檢測窗口(233)均采用到位有效像素點(diǎn)檢測，到位有效像素點(diǎn)區(qū)域的面積根據(jù)實(shí)際調(diào)節(jié)設(shè)定，判斷依據(jù)為設(shè)定區(qū)域的面積> 100個(gè)像素，在產(chǎn)品進(jìn)入即開始產(chǎn)品正反面檢測，在主檢測窗口(232)的區(qū)域前端設(shè)置有吹氣口一(25)，在產(chǎn)品頭部進(jìn)入左檢測窗口(231)時(shí)不檢測，當(dāng)產(chǎn)品的尾部進(jìn)入左檢測窗口(231)，尾部的有效像素點(diǎn)面積> 100個(gè)像素，給出產(chǎn)品運(yùn)行到位的信號(hào)，主檢測窗口(232)開始檢測，主檢測窗口(232)依據(jù)有效灰度點(diǎn)檢驗(yàn)產(chǎn)品上表面，判斷為正面產(chǎn)品正常通過，當(dāng)判斷為反面產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品的頭部已進(jìn)入副檢測窗口(233)，該副檢測窗口(233)的區(qū)域前端設(shè)置有吹氣口二(26)，當(dāng)產(chǎn)品的頭部有效像素點(diǎn)面積≥100個(gè)像素，給出產(chǎn)品運(yùn)行到位的信號(hào)，開始檢測，判斷為反面朝上則吹氣，吹掉反面產(chǎn)品，判斷為正面朝上則不吹氣，正面產(chǎn)品正常通過； 進(jìn)入右檢測窗口(234)時(shí)，右檢測窗口(234)的區(qū)域另外設(shè)置有吹氣口三(27)，系統(tǒng)再一次判斷，判斷為反面朝上則吹氣，吹掉反面產(chǎn)品，判斷為正面朝上則不吹氣，正面產(chǎn)品正常通過； .3.4)副檢測窗口(233)判斷產(chǎn)品是否離開吹氣口，判斷標(biāo)準(zhǔn)為:產(chǎn)品的有效像素點(diǎn)≥檢測窗口豎向高度的50%，橫向有效像素點(diǎn) > 三個(gè)點(diǎn)相連成一排，則產(chǎn)品經(jīng)過了吹氣口離開，離開左檢測窗口區(qū)不檢測；. .3.5)設(shè)定反面產(chǎn)品有效像素的下限值，左檢測窗口(231)反面產(chǎn)品幀黑顯示，有效黑點(diǎn)>有效像素的下限值，判斷為反面產(chǎn)品，此為第一個(gè)反面判斷條件；產(chǎn)品進(jìn)入主檢測窗口(232)，主檢測窗口(232 )中的產(chǎn)品上中下部顯示的黑點(diǎn)≥50%主檢測窗口的長度距離時(shí)，判斷為反面產(chǎn)品，此為第二個(gè)反面判斷條件；檢測反面有效比例K，滿足反面有效比例K，判斷為反面產(chǎn)品，此為第三個(gè)反面判斷條件。
【文檔編號(hào)】B07C5/36GK103752534SQ201410015190
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】黃和平, 黃一淼 申請(qǐng)人:溫州中波電氣有限公司