一種采用反射鏡輔助毛片測(cè)試的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及毛片自動(dòng)檢測(cè)的方法及設(shè)備，屬于羽毛球加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在羽毛球的生產(chǎn)過(guò)程中，稱用于羽毛球生產(chǎn)的羽毛片為毛片。需要根據(jù)毛片翹曲、外觀等因素對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。自動(dòng)化毛片測(cè)試系統(tǒng)夾取到毛片后，需要獲取毛片的圖像，然后采用機(jī)器視覺(jué)的方法對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)毛片的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，產(chǎn)生對(duì)毛片的分類(lèi)，在識(shí)別完成后將毛片傳輸?shù)矫哆f系統(tǒng)，投遞系統(tǒng)完成根據(jù)檢測(cè)結(jié)果將毛片投遞到分類(lèi)箱中，從而完成毛片自動(dòng)化檢測(cè)。
[0003]現(xiàn)有的毛片檢測(cè)系統(tǒng)采用相機(jī)來(lái)獲取毛片的圖像，隨著檢查項(xiàng)目的不同，最簡(jiǎn)單的機(jī)器視覺(jué)識(shí)別僅需要獲取毛片正面的圖像，而復(fù)雜識(shí)別的則需要進(jìn)一步獲取毛片前面，側(cè)面，背面的圖像。傳統(tǒng)上，每獲取一個(gè)不同面的圖像需要一個(gè)額外的攝像頭，就造成了現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy的問(wèn)題。目前尚未有采用反射鏡輔助實(shí)現(xiàn)毛片圖像采集和測(cè)試的設(shè)計(jì)。本發(fā)明提出了一種采用反射鏡輔助毛片測(cè)試的方法和裝置，采用一個(gè)攝像頭就能快速準(zhǔn)確的獲得羽毛片各方向的圖像，同時(shí)也解決了一次同時(shí)檢測(cè)多個(gè)毛片的問(wèn)題，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高了系統(tǒng)的處理速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種采用反射鏡輔助毛片測(cè)試的方法和裝置，利用鏡子的反射作用，可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)相機(jī)快速準(zhǔn)確的獲取毛片的各方位圖像，更進(jìn)一步，可以同時(shí)獲取多個(gè)毛片的各方位圖像。本發(fā)明是通過(guò)圖像反射技術(shù)，圖像采集技術(shù)，燈光照明技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0005]整個(gè)檢測(cè)裝置由夾頭組、反射鏡組、圖像采集模塊、照明模塊、圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)組成。
[0006]夾頭組中的每個(gè)夾頭可夾持一片毛片；為保證圖像采集測(cè)量的基準(zhǔn)一致，夾頭通過(guò)限位器結(jié)構(gòu)保證每片羽毛的毛根處于同一個(gè)水平面上。
[0007]反射鏡組放置包括毛尖反射鏡，背面反射鏡，和側(cè)面反射鏡3組；這里定義毛片朝向圖像采集裝置的方向?yàn)檎娣较?，與之相對(duì)的方向?yàn)楸趁娣较颍瑥拿饪聪驃A頭的方向?yàn)楦┮暦较?，毛片方向?yàn)槠叫忻珬U，垂直于夾具平面的方向；毛尖反射鏡鏡面方向與毛片方向垂直，鏡面與毛片正面方向和前方方向均呈45度角，將從毛片前端看向毛片毛尖的圖像反射到毛片的正面方向；側(cè)面反射鏡鏡面方向與毛片方向平行，與毛片正面方向呈45度角，同時(shí)與背面反射鏡呈90度角，側(cè)面反射鏡一方面反射毛片側(cè)面的圖像至毛片正面方向，同時(shí)將毛片背面方向的圖像反射至背面反射鏡；背面反射鏡鏡面方向與毛片方向平行，與毛片正面方向呈45度角，將通過(guò)側(cè)面反射鏡反射的背面圖像進(jìn)一步反射至正面方向，與此同時(shí)，也將毛片另一個(gè)側(cè)面方向反射至毛片正面；這樣通過(guò)反射鏡組將毛片前面，兩個(gè)側(cè)面和背面的圖像均反射至正面，便于相機(jī)進(jìn)行采集；這里各種角度均采用45度，也可以采用其他的角度滿足特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)要求。
[0008]圖像采集模塊面向毛片的正面方向，可以直接采集到毛片正面圖像，也可以從鏡子中采集到毛片其方位的反射圖像。
[0009]照明模塊組由多個(gè)可控的光源組成，分別提供毛片正面、背面、側(cè)面和前方的照明，可由圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)控制分別點(diǎn)亮；正面照明點(diǎn)亮，便于相機(jī)采集對(duì)應(yīng)的正光組合圖；背面照明點(diǎn)亮，便于相機(jī)分別采集對(duì)應(yīng)的背光組合圖；側(cè)面照明燈電量，圖像采集模塊采集側(cè)光祖和圖，前方照明點(diǎn)亮，相機(jī)采集對(duì)應(yīng)的前光組合圖。
[0010]圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)控制相機(jī)分別采集多個(gè)毛片的正光、背光、側(cè)光和前光組合圖，分割成單個(gè)毛片正光、背光、側(cè)光和前光組合圖，進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)處理，檢測(cè)對(duì)應(yīng)的各種毛片參數(shù)，高效準(zhǔn)確取得每個(gè)毛片的分類(lèi)結(jié)果。
[0011]圖1描述了本發(fā)明的原理，其中I為圖像采集模塊；反射鏡組包括2，3，4，其中2為反射鏡組中的背面反射鏡，3為反射鏡組中的毛尖反射鏡，4為反射鏡組中的側(cè)面反射鏡；5為毛片；6為夾頭組；照明模塊包括7，8，9，可以從毛片的正面，背面和前面實(shí)現(xiàn)對(duì)毛片的全方位照明；10為圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)。圖2進(jìn)一步說(shuō)明了本發(fā)明的光路示意圖，左側(cè)為圖像采集模塊采集到的圖像，右側(cè)解釋了圖像的形成，羽毛在反射鏡組之間，反射鏡組將羽毛的兩個(gè)側(cè)面圖像，毛尖方向的圖像，以及背面的圖像均反射到毛片正面，與圖像采集模塊能夠直接采集到正面圖像一起，就構(gòu)成了如左側(cè)所示的組合圖。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明光路說(shuō)明不意圖。
[0014]圖3是實(shí)施例2示意圖。
[0015]圖4是實(shí)施例2圖像采集模塊的實(shí)際采集圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面說(shuō)明本發(fā)明的2種實(shí)施方式。
[0017]實(shí)施例1，為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，如圖1所示；夾頭組可以同時(shí)夾持I片毛片；反射鏡組包含毛尖反射鏡3，背面反射鏡2，和側(cè)面反射鏡4 ;照明部分采用LED燈的形式，在7，8，9三個(gè)位置；為了得到更均勻的照明效果，也可以采用如下方式，背面反射鏡，4為反射鏡組中的側(cè)面反射鏡反射鏡采用半透半反鏡，光源安裝在鏡子后部，通過(guò)鏡子形成對(duì)毛片背面和側(cè)面的照明；圖像采集模塊采用一只高分辨率相機(jī)I ;為了成本也可以采用CCD模塊，CMOS模塊或者其他的實(shí)現(xiàn)方式；通過(guò)采用不同的燈光獲取不同的組合圖像，圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)10控制第一次開(kāi)啟正面光源，采集正面和側(cè)面正光圖像，以及背面逆光圖像，第二次開(kāi)啟背面光源，采集正面逆光圖像和背面正光圖像，然后通過(guò)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的識(shí)別運(yùn)算得到毛片的全部參數(shù)，包括檢測(cè)毛片的寬度、厚度、彎度、拱度、方圓度、正面和反面的折印、顏色、全方位的各種缺陷；再進(jìn)一步根據(jù)分類(lèi)信息，產(chǎn)生出毛片分類(lèi)。本實(shí)施例可以進(jìn)一步擴(kuò)展為一只攝像頭采集多個(gè)毛片的各方位圖像并進(jìn)行識(shí)別的實(shí)施，如支持2片，3片或更多片毛片的實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例2，為本發(fā)明的一種簡(jiǎn)化實(shí)施方式，如圖4所示；夾頭組6可以同時(shí)夾持4片毛片；反射鏡組中僅包含毛尖反射鏡3 ;照明模塊簡(jiǎn)化為正面LED光源組30，僅提供正面方向的照明；圖像采集模塊采用一只高分辨率相機(jī)；相機(jī)I采集一次圖像即可同時(shí)取得4個(gè)毛片的正面圖像和毛尖方向俯視圖，采集的圖像如圖4所示；通過(guò)圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)10的計(jì)算，可以分別檢測(cè)4個(gè)毛片的每個(gè)毛片得到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)毛片的寬度、厚度、彎度、拱度、方圓度、單面的折印、顏色、各種缺陷等多項(xiàng)參數(shù)；再進(jìn)一步根據(jù)分類(lèi)信息，產(chǎn)生出毛片分類(lèi)。變化毛片數(shù)量，本實(shí)施例可以進(jìn)一步擴(kuò)展，如支持2片，3片，5片或者更多毛片的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用反射鏡輔助毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于整個(gè)檢測(cè)裝置由夾頭組、反射鏡組、圖像采集模塊、照明模塊、圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于所述的夾頭組中的每個(gè)夾頭可夾持一片毛片；為保證圖像采集測(cè)量的基準(zhǔn)一致，夾頭通過(guò)限位器結(jié)構(gòu)保證每片羽毛的毛根處于同一個(gè)水平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于所述的反射鏡組放置包括毛尖反射鏡，背面反射鏡，和側(cè)面反射鏡3組；毛尖反射鏡鏡面方向與毛片方向垂直，鏡面與毛片正面方向和前方方向均呈45度角，將從毛片前端看向毛片毛尖的圖像反射到毛片的正面方向；側(cè)面反射鏡鏡面方向與毛片方向平行，與毛片正面方向呈45度角，同時(shí)與背面反射鏡呈90度角；背面反射鏡鏡面方向與毛片方向平行，與毛片正面方向呈45度角，便于相機(jī)進(jìn)行采集；這里各種角度均采用45度，也可以采用其他的角度滿足特殊的光學(xué)設(shè)計(jì)要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求3所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其實(shí)施方式可以根據(jù)具體的實(shí)現(xiàn)要求選擇反射鏡組進(jìn)行實(shí)施，例如實(shí)現(xiàn)僅采用毛尖反射鏡，背面反射鏡，和側(cè)面反射鏡三組中任意一組反射鏡的實(shí)現(xiàn)方案，或者采用3組中任意兩組反射鏡的實(shí)現(xiàn)方式，或者采用全部反射鏡組的實(shí)現(xiàn)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于所述的圖像采集模塊面向毛片的正面方向，可以直接采集到毛片正面圖像，也可以從鏡子中采集到毛片其方位的反射圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于所述的照明模塊組由多個(gè)可控的光源組成，分別提供毛片正面、背面，側(cè)面和前方的照明，可由圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)控制分別點(diǎn)亮；正面照明點(diǎn)亮，便于相機(jī)采集對(duì)應(yīng)的正光組合圖；背面照明點(diǎn)亮，便于相機(jī)分別采集對(duì)應(yīng)的背光組合圖；前方照明點(diǎn)亮，相機(jī)采集對(duì)應(yīng)的側(cè)光組合圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求6所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其實(shí)施方式可以根據(jù)具體的實(shí)現(xiàn)要求選擇照明方向的設(shè)置，例如實(shí)現(xiàn)僅采用毛片正面、背面、側(cè)面和前方的照明中任意一個(gè)照明方向的實(shí)現(xiàn)方案，或者采用四個(gè)照明方向中任意兩個(gè)方向的實(shí)現(xiàn)方案，或者采用四個(gè)照明方向中任意四個(gè)方向的實(shí)現(xiàn)方案，或者采用全部照明方向的實(shí)現(xiàn)方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其特征在于所述的圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)控制相機(jī)分別采集多個(gè)毛片的正光、背光、前光和側(cè)光組合圖，分割成單個(gè)毛片正光、背光、前光和側(cè)光組合圖，進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)處理，檢測(cè)對(duì)應(yīng)的毛片的寬度、厚度、彎度、拱度、方圓度、折印、顏色、各種缺陷等多項(xiàng)參數(shù)；再進(jìn)一步根據(jù)分類(lèi)信息，產(chǎn)生出毛片分類(lèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求8所述的毛片測(cè)試的方法和裝置，其實(shí)施方式可以根據(jù)具體的實(shí)現(xiàn)要求采集正光、背光、前光和側(cè)光組合圖中的一種或任意多種以實(shí)現(xiàn)圖像處理和識(shí)別。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種采用反射鏡輔助毛片測(cè)試的方法和裝置，利用鏡子的反射作用，將毛片各方位圖像反射至正面方向，可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)相機(jī)快速準(zhǔn)確的獲取毛片的各方位圖像，更進(jìn)一步，可以同時(shí)獲取多個(gè)毛片的各方位圖像。圖像采集處理識(shí)別控制系統(tǒng)控制相機(jī)分別采集多個(gè)毛片的正光、背光、前光和側(cè)光組合圖，分割成單個(gè)毛片正光、背光、側(cè)光組合圖，進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)處理，檢測(cè)對(duì)應(yīng)的各種毛片參數(shù)，高效準(zhǔn)確取得每個(gè)毛片的分類(lèi)結(jié)果。
【IPC分類(lèi)】G01D21-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104596573
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410576977
【發(fā)明人】汪銳, 汪仁煌
【申請(qǐng)人】汪銳
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年10月26日