線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法。所述瑕疵檢測(cè)儀，包括檢測(cè)區(qū)、圖像采集單元和支撐部件；所述檢測(cè)區(qū)包括呈柱狀的空心的線纜通道；所述圖像采集單元包括光源、相機(jī)和顯示器；所述光源固定于線纜通道的內(nèi)壁上；所述光源為環(huán)形光源或者點(diǎn)狀光源；所述相機(jī)設(shè)置有多個(gè)，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)線纜通道的軸線方向；相機(jī)通過超六類網(wǎng)線與工控機(jī)內(nèi)部的千兆網(wǎng)卡相連接；所述支撐部件設(shè)置在檢測(cè)區(qū)下方。本發(fā)明可用來檢測(cè)線纜護(hù)套的如下缺陷：1)凸起鼓包；2)凹坑露線，起皮；3)直徑不均勻；4)管材、棒材的劃痕及其它缺陷。檢測(cè)范圍廣且十分實(shí)用，可以有效提高線纜護(hù)套生產(chǎn)廠家的工作效率和產(chǎn)品良率。
【專利說明】
線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及線纜護(hù)套檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜、光纜、線纜類產(chǎn)品的護(hù)套在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)表面容易出現(xiàn)的鼓包、凹坑、露線、起皮，劃傷，粗細(xì)不均勻等表面瑕疵。
[0003]由于護(hù)套生產(chǎn)線是光纜、電纜、線纜的最后一道生產(chǎn)工序，由于現(xiàn)有的技術(shù)特點(diǎn)，即生產(chǎn)線生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高，光纜護(hù)套很容易在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生瑕疵不良，如果不能直接在生產(chǎn)時(shí)對(duì)不良進(jìn)行檢測(cè)、排除，將直接影響到光纜、電纜的產(chǎn)品質(zhì)量，后期流轉(zhuǎn)到客戶中造成質(zhì)量投訴，給生產(chǎn)廠方帶來很大的損失。
[0004]現(xiàn)有的線纜護(hù)線套檢測(cè)，使用兩組或三組激光傳感器，將激光傳感器分布于線纜的四周，通過線纜遮擋的激光，計(jì)算出當(dāng)前的直徑，并通過直徑的波動(dòng)，來判斷當(dāng)前線纜護(hù)線套是否有鼓包、破洞以及直徑異常等問題。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的激光傳感器的原理圖。實(shí)際工業(yè)上使用2組(垂直分布)或者3組(120度分布)圖1所示的設(shè)備。
[0005]但是使用激光檢測(cè)線纜護(hù)線套的鼓包與破皮，有以下幾點(diǎn)缺陷:
[0006]1、檢測(cè)出問題后，沒有圖片，無法進(jìn)行人工判斷。
[0007]2、由于激光是平行光源，使用兩組或者三組激光，會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)，而使用更多的傳感器會(huì)帶來額外的成本且無法避免盲區(qū)的產(chǎn)生。圖2是激光盲區(qū)的示意圖。如圖2所示，黑色區(qū)域即為激光的盲區(qū)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]—種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，包括檢測(cè)區(qū)、圖像采集單元和支撐部件;所述檢測(cè)區(qū)包括呈柱狀的空心的線纜通道;所述圖像采集單元包括光源、相機(jī)和工控機(jī);所述工控機(jī)內(nèi)部安裝有網(wǎng)卡;所述光源固定于線纜通道的內(nèi)壁上;所述光源為環(huán)形光源或者點(diǎn)狀光源;所述相機(jī)設(shè)置有多個(gè)，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)線纜通道的軸線方向；相機(jī)通過網(wǎng)卡與工控機(jī)相連接;所述支撐部件設(shè)置在檢測(cè)區(qū)下方。
[0011 ]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述光源為環(huán)形光源，設(shè)置有兩組，一組固定于線纜通道入口處，一組固定于線纜通道出口處。
[0012]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述相機(jī)設(shè)置有三個(gè)或者四個(gè);如果相機(jī)設(shè)置有三個(gè)，則三個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為120°;如果相機(jī)設(shè)置有四個(gè)，則四個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為90°。
[0013]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:所述支撐部件上設(shè)置有氣缸，可帶動(dòng)檢測(cè)區(qū)向上或者向下運(yùn)動(dòng)。
[0014]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:還包括控制電路，所述控制電路包括穩(wěn)壓器和編碼器，穩(wěn)壓器的輸入端輸出220V單相交流電，輸出端分別連接工控機(jī)、24V開關(guān)電源和12V開關(guān)電源；所述24V開關(guān)電源的輸出端輸出24V直流電，連接所述光源;所述12V開關(guān)電源的輸出端輸出12V直流電，分別連接所述編碼器和相機(jī);所述編碼器的輸入端采集電纜的行進(jìn)速度信號(hào)，編碼器的脈沖信號(hào)發(fā)射端口發(fā)射脈沖，驅(qū)動(dòng)所述相機(jī)的拍照開關(guān);所述工控機(jī)上還連接有網(wǎng)卡，所述網(wǎng)卡通過網(wǎng)線與相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸端口相連接。
[0015]—種線纜護(hù)套表面瑕疵其檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0016]步驟1、線纜通過線纜通道，進(jìn)入相機(jī)的掃描區(qū)域，編碼器采集線纜的通過速度，并依此速度控制相機(jī)的掃描頻率;相機(jī)根據(jù)編碼器采集到的速度信號(hào)進(jìn)行速度相同的同步拍攝;
[0017]步驟2、軟件采圖控制單元將相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸過來的圖像傳遞給圖像預(yù)處理單元;相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸來的圖像為灰度值在O?255范圍內(nèi)的灰度圖，設(shè)定圖像灰度值分界點(diǎn)η;圖像預(yù)處理單元對(duì)圖像進(jìn)行分割，圖像灰度值為O?η的區(qū)域，判定為背景區(qū)域，圖像灰度值為η?255的區(qū)域，判定為線纜區(qū)域；
[0018]步驟3、對(duì)分割出的線纜區(qū)域做有效性判斷，當(dāng)分割區(qū)域的高度、寬度以及灰度值滿足要求時(shí)，判斷分割有效；
[0019 ]分割區(qū)域的高度要求為:分割區(qū)域在縱向方向上貫穿整個(gè)圖像；
[0020]分割區(qū)域的寬度要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍；將分割區(qū)域縱向分為若干個(gè)等分區(qū)域，對(duì)所有等分區(qū)域中線纜的寬度求平均值，作為分割區(qū)域的寬度;分割區(qū)域的寬度在標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍之內(nèi)；
[0021]分割區(qū)域的灰度值要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)灰度值范圍；分割區(qū)域中的線纜圖像中所有像素點(diǎn)的灰度值的平均值在此設(shè)定的灰度值范圍之內(nèi)；
[0022]步驟4、圖像預(yù)處理單元將有效區(qū)域傳遞給缺陷檢測(cè)分析單元；
[0023]步驟5、缺陷檢測(cè)分析單元對(duì)有效區(qū)域進(jìn)行閾值分割;設(shè)定閾值分割上限值xmax，閾值分割下限值xmin，獲取線纜圖像中灰度值在xmax?xmin之間的像素點(diǎn)，判定為異常點(diǎn)，異常點(diǎn)組成整體的異常區(qū)域儲(chǔ)存在內(nèi)存中；對(duì)整體的異常區(qū)域進(jìn)行聯(lián)通操作，使之成為多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域;并對(duì)多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域進(jìn)行判斷:
[0024]設(shè)定一面積最大值ymax，設(shè)定一面積最小值ymin，當(dāng)異常區(qū)域面積小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常面積大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出；
[0025]設(shè)定一灰度最大值z(mì)max，設(shè)定一灰度最小值z(mì)min，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出；
[0026]選擇符合條件的區(qū)域，作為缺陷顯示到主界面上。
[0027]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0028]1、本發(fā)明可用來檢測(cè)有效檢測(cè)線纜護(hù)套的如下缺陷:I)凸起鼓包;2)凹坑露線，起皮;3)直徑不均勻;4)管材、棒材的劃痕及其它缺陷。檢測(cè)范圍廣且十分實(shí)用，可以有效提高線纜護(hù)套生產(chǎn)廠家的工作效率和產(chǎn)品良率。
[0029]2、本發(fā)明的圖像采集單元中安裝了照明用的光源，可以使用點(diǎn)狀光源，另外，本發(fā)明還提出了優(yōu)選的技術(shù)方案，即線纜通道內(nèi)部使用兩組發(fā)光均勻的環(huán)形光源，可構(gòu)成均勻的發(fā)光亮場(chǎng)，均勻照亮線纜護(hù)套外部，保證相機(jī)的拍攝質(zhì)量。具體使用點(diǎn)狀光源還是環(huán)形光源，取決于線纜的直徑及產(chǎn)線運(yùn)行的速度；點(diǎn)狀光源的成本更低，但是如果線纜直徑大，運(yùn)行速度大，則可選擇環(huán)形光源，照亮效果更好
[0030]3、本發(fā)明的圖像采集單元使用了相機(jī)。但是相機(jī)數(shù)量過多，則成本上升，相機(jī)數(shù)量過少，則無法拍攝到線纜護(hù)套的全部范圍。通過多次實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明提出了優(yōu)選的技術(shù)方案，SP，可使用三臺(tái)或者四臺(tái)相機(jī)。如果使用四臺(tái)相機(jī)，則可以100%覆蓋直徑大于50mm以上的線纜;如果使用三臺(tái)相機(jī)，則可以100%覆蓋直徑小于50mm以下的線纜。即可根據(jù)需要測(cè)量的線纜參數(shù)選擇合適數(shù)量的相機(jī)，以在完全拍攝的基礎(chǔ)上節(jié)約成本。
[0031]4、本發(fā)明提出的控制電路以及檢測(cè)方法，可以長(zhǎng)時(shí)間保存缺陷圖片，并在數(shù)據(jù)庫中記錄缺陷的批次號(hào)、大小、位置等信息，便于用戶搜集產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0032]5、本發(fā)明提出的控制電路以及檢測(cè)方法，可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的產(chǎn)品缺陷圖像信息，有效幫助用戶實(shí)時(shí)解決生產(chǎn)異常，改進(jìn)生產(chǎn)工藝。
[0033]6、本發(fā)明通過編碼器控制相機(jī)的拍攝，可調(diào)整相機(jī)的拍攝速率，使其與編碼器所采集到的電纜的移動(dòng)速度相等，使得采集到的圖像不會(huì)因?yàn)樗俣鹊淖兓a(chǎn)生比例失真。
[0034]7、本發(fā)明提出了的檢測(cè)方法，可配合檢測(cè)儀，有效挑選出可能有瑕疵問題的產(chǎn)品，進(jìn)行判斷并將瑕疵問題進(jìn)行顯示?？梢詫?duì)線纜護(hù)線套表面進(jìn)行100%覆蓋掃描，可以不遺漏任何一個(gè)缺陷點(diǎn)。有助于提升產(chǎn)品質(zhì)量，增加用戶產(chǎn)品的品牌效益。
【附圖說明】
[0035]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的激光傳感器的原理圖。
[0036]圖2是激光盲區(qū)的示意圖。
[0037]圖3是瑕瘋檢測(cè)儀的側(cè)視圖。
[0038]圖4是瑕疵檢測(cè)儀的正視圖。
[0039]圖5為環(huán)形光源的發(fā)光示意圖。
[0040]圖6為使用三臺(tái)相機(jī)拍攝的示意圖。
[0041]圖7是控制電路的示意圖。
[0042]圖8是檢測(cè)方法中的數(shù)據(jù)處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]圖3是瑕疵檢測(cè)儀的側(cè)視圖。圖4是瑕疵檢測(cè)儀的正視圖。如圖3、圖4所示，瑕疵檢測(cè)儀包括檢測(cè)區(qū)、圖像采集單元和支撐部件。
[0044]檢測(cè)區(qū)包括呈柱狀的空心的線纜通道I。線纜6在檢測(cè)時(shí)穿過線纜通道I。
[0045]圖像采集單元包括光源2、相機(jī)3和顯示器4。光源2固定于線纜通道I的內(nèi)壁上。光源2可以使用點(diǎn)狀光源或者環(huán)形光源。使用點(diǎn)狀光源成本較低，使用環(huán)形光源則照亮效果更好。本實(shí)施例使用了兩組發(fā)光均勻的環(huán)形光源，一組固定于線纜通道I的入口處，一組固定于線纜通道的出口處。圖5為環(huán)形光源的發(fā)光示意圖。如圖所示，兩組環(huán)形光源可以形成均勻亮場(chǎng)，有利于全方位的照亮線纜，增加相機(jī)拍攝的辨識(shí)度。
[0046]相機(jī)3設(shè)置有多個(gè)，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)線纜通道的軸線方向。相機(jī)數(shù)量過多，則成本上升，相機(jī)數(shù)量過少，則無法全面拍攝線纜護(hù)套。本發(fā)明公開了優(yōu)選的技術(shù)方案，即相機(jī)可設(shè)置三個(gè)或者四個(gè)。圖6為使用三臺(tái)相機(jī)拍攝的示意圖。如果相機(jī)設(shè)置有三個(gè)，則三個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為120°;如果相機(jī)設(shè)置有四個(gè)，則四個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為90°。實(shí)驗(yàn)顯示，如果使用四臺(tái)相機(jī)，則其拍攝范圍可以100%覆蓋直徑大于50mm以上的線纜;如果使用三臺(tái)相機(jī)，則其拍攝范圍可以100%覆蓋直徑小于50mm以下的線纜?？筛鶕?jù)被測(cè)線纜的參數(shù)確定相機(jī)的數(shù)量。
[0047]相機(jī)3與顯示器4相連接。相機(jī)可將拍攝好的圖片傳輸給顯示器，操作員可從顯示器上看到經(jīng)處理過的圖像，將缺陷線纜挑出，以增加售出產(chǎn)品的良率。
[0048]檢測(cè)區(qū)下方還設(shè)置有支撐部件。支撐部件包括氣缸5。氣缸5可將檢測(cè)區(qū)域支撐起來，且可帶動(dòng)檢測(cè)區(qū)向上或者向下運(yùn)動(dòng)，改變檢測(cè)區(qū)域的高低位置，以適應(yīng)生產(chǎn)線的要求。
[0049]圖7是控制電路的示意圖。控制電路包括穩(wěn)壓器7和編碼器8，穩(wěn)壓器7的輸入端輸出220V單相交流電，經(jīng)過穩(wěn)壓作用后，輸出端依舊輸出220V的單相交流電。穩(wěn)壓器的輸出端分別連接工控機(jī)9、24V開關(guān)電源1和12V開關(guān)電源11。24V開關(guān)電源1的輸出端輸出24V直流電，連接光源2 ο 12V開關(guān)電源11的輸出端輸出12V直流電，分別連接編碼器8和相機(jī)3。穩(wěn)壓器
7、24V開關(guān)電源10和12V開關(guān)電源11可使用市售產(chǎn)品。工控機(jī)9可使用常規(guī)的具有數(shù)據(jù)處理功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
[0050]光源2為環(huán)形光源，在本實(shí)施例中，是型號(hào)為CREE Q5的LED燈。編碼器8的型號(hào)為內(nèi)密控0VW-1024-2MHT，其信號(hào)輸入端口連接速度傳感器，采集電纜6所行進(jìn)的速度信號(hào)，其脈沖輸出端口控制相機(jī)的拍照開關(guān)。
[0051 ]型號(hào)為內(nèi)密控0VW-1024-2MHT的編碼器8為旋轉(zhuǎn)編碼器，編碼器中心有一根軸，由外力驅(qū)動(dòng)該軸旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一定的角度，編碼器會(huì)從A路和B路同時(shí)輸出兩組信號(hào)，每組信號(hào)每一圈共輸出1024個(gè)脈沖信號(hào)，并且這兩組信號(hào)是錯(cuò)位1/4周期輸出的，即當(dāng)A路信號(hào)在波峰狀態(tài)的一半時(shí)，B路信號(hào)開始進(jìn)入波峰狀態(tài)，當(dāng)A路信號(hào)結(jié)束波峰狀態(tài)，跳變到波谷狀態(tài)時(shí)，B路信號(hào)在波峰狀態(tài)的一半。
[0052]相機(jī)3是型號(hào)為DALSA SF-10-02K40-GE-02的線掃描相機(jī)，相機(jī)3的Gige接口通過網(wǎng)線連接網(wǎng)卡12。網(wǎng)卡12的型號(hào)為Intel PR0/1000PTEXP19404PT，連接在工控機(jī)9之上。工控機(jī)9通過RS232接口連接顯示器，輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0053]瑕疵檢測(cè)儀的工作原理為，穩(wěn)壓器7以及24V開關(guān)電源10和12V開關(guān)電源11為系統(tǒng)相關(guān)部分供電后，編碼器8與線纜6同步運(yùn)行，且編碼器8發(fā)送脈沖信號(hào)給相機(jī)3的拍攝開關(guān)，相機(jī)3由編碼器的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行拍攝采圖。由于編碼器8是跟線纜6同步運(yùn)行，因此脈沖信號(hào)頻率與線纜的速度完全同步，使得采集到的圖像不會(huì)因?yàn)樗俣鹊淖兓a(chǎn)生比例失真。
[0054]相機(jī)3所拍攝的圖像通過Gige接口，即千兆網(wǎng)接口傳送至網(wǎng)卡12，工控機(jī)O通過網(wǎng)卡讀取相機(jī)3所采集到的圖像，判斷產(chǎn)品瑕疵，并通過RS232接口將結(jié)果傳輸至顯示器件。
[0055]本發(fā)明還公開了一種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)方法，圖8是檢測(cè)方法中的數(shù)據(jù)處理流程圖。結(jié)合圖8，工控機(jī)中包括軟件采圖控制單元、圖像預(yù)處理單元、缺陷檢測(cè)分析單元。檢測(cè)方法具體包括以下步驟:
[0056]步驟1、線纜通過線纜通道，進(jìn)入相機(jī)的掃描區(qū)域，編碼器采集線纜的通過速度，并依此速度控制相機(jī)的掃描頻率;相機(jī)根據(jù)編碼器采集到的速度信號(hào)進(jìn)行速度相同的同步拍攝;
[0057]步驟2、軟件采圖控制單元將相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸過來的圖像傳遞給圖像預(yù)處理單元;相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸來的圖像為灰度值在O?255范圍內(nèi)的灰度圖，設(shè)定圖像灰度值分界點(diǎn)η;圖像預(yù)處理單元對(duì)圖像進(jìn)行分割，圖像灰度值為O?η的區(qū)域，判定為背景區(qū)域，圖像灰度值為η?255的區(qū)域，判定為線纜區(qū)域。
[0058]在本實(shí)施例中，型號(hào)為DALSA SF-10-02K40-GE-02相機(jī)采集到的是8位灰度圖，圖像尺寸為2048*500，橫向2048個(gè)像素點(diǎn)，縱向500個(gè)像素點(diǎn)。圖像中每個(gè)像素點(diǎn)由O?255的灰度值表示，灰度值為O代表圖像全黑，灰度值為255代表圖像全白。由于檢測(cè)儀打光的角度以及拍攝的角度，使得所采集到的圖像背景幾乎為全黑，即接近0，而線纜區(qū)域則由于表面對(duì)光線的漫反射，使得圖像處于40?50的灰度值區(qū)間內(nèi)，在本實(shí)施例中，使用20作為灰度的分界點(diǎn)，灰度在O?19之間的區(qū)域認(rèn)定為背景區(qū)域，灰度在20?255之間的區(qū)域認(rèn)定為線纜區(qū)域。
[0059]步驟3、對(duì)分割出的線纜區(qū)域，即分割區(qū)域，做有效性判斷。分割區(qū)域即選出的電纜圖像。當(dāng)分割區(qū)域的高度、寬度以及灰度值滿足要求時(shí)，判斷分割有效。分割區(qū)域的各項(xiàng)要求詳述如下:
[0060](I)分割區(qū)域的高度要求為:分割區(qū)域在縱向方向上貫穿整個(gè)圖像；
[0061]該分割區(qū)域最底部的坐標(biāo)Υ2減去該分割區(qū)域最頂部的坐標(biāo)Yl為區(qū)域的高度。由于線纜是連續(xù)不斷的生產(chǎn)的，因此線纜在圖像中一定是縱向貫穿全圖的，也就是說，圖像的高度Η=Υ2-Υ1+1，因此當(dāng)Υ2-Υ1+1的值等于H時(shí)，判斷分割區(qū)域?yàn)橛行^(qū)域。實(shí)際操作中，通常會(huì)留有一定的余量，例如可在程序中設(shè)定當(dāng)Υ2-Υ1 + 1多Η*0.98，則判定符合該條件。高度參數(shù)由程序內(nèi)部決定，不可自由設(shè)置。
[0062](2)分割區(qū)域的寬度要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍；將分割區(qū)域縱向分為若干個(gè)等分區(qū)域，對(duì)所有等分區(qū)域中線纜的寬度求平均值，作為分割區(qū)域的寬度;分割區(qū)域的寬度在標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍之內(nèi)；
[0063]此要求即對(duì)線纜區(qū)域橫向的寬度的判斷。由于線纜在運(yùn)行過程中難免會(huì)有抖動(dòng)，因此拍攝到的線纜圖像會(huì)呈現(xiàn)一定的扭曲。在測(cè)量線纜區(qū)域的寬度時(shí)，綜合考慮效率與精度，程序采用分段采樣求平均的方法計(jì)算寬度。在本實(shí)施例中，選取任一圖像中的分割區(qū)域，將其縱向等分為10個(gè)區(qū)間，在每個(gè)區(qū)間內(nèi)，取中間一行，測(cè)量分割區(qū)域在該行的左右兩個(gè)邊界點(diǎn)Χ1，Χ2，計(jì)算出該行的寬度W1=X2-X1。將10個(gè)區(qū)間測(cè)量到的值W1，W2，W3...WlO求平均值，即得到當(dāng)前線纜的寬度W。
[0064]在實(shí)際使用時(shí)，用戶根據(jù)線纜粗細(xì)變化情況，設(shè)定寬度的有效范圍。例如，正常寬度是100像素，而實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，線纜的粗細(xì)有可能會(huì)在±20%波動(dòng)，那么就將寬度有效范圍設(shè)定為80-120區(qū)間內(nèi)。
[0065](3)、分割區(qū)域的灰度值要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)灰度值范圍；分割區(qū)域中的線纜圖像中所有像素點(diǎn)的灰度值的平均值在此設(shè)定的灰度值范圍之內(nèi)；
[0066]在實(shí)際操作中，由用戶設(shè)定平均灰度值的有效范圍區(qū)間。平均灰度值即有效區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)灰度值的平均值。用戶通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝，可以測(cè)出不同工藝下的線纜表面灰度值，并以此作為設(shè)定區(qū)間即可。因此當(dāng)拍攝到的線纜區(qū)域超過用戶設(shè)定的范圍時(shí)，軟件會(huì)判定為無效圖像，不進(jìn)行檢測(cè)。
[0067]步驟4、圖像預(yù)處理單元將有效區(qū)域傳遞給缺陷檢測(cè)分析單元；
[0068]步驟5、步驟5、缺陷檢測(cè)分析單元對(duì)有效區(qū)域進(jìn)行閾值分割;設(shè)定閾值分割上限值xmax，閾值分割下限值xmin，獲取線纜圖像中灰度值在xmax?xmin之間的像素點(diǎn)，判定為異常點(diǎn)，異常點(diǎn)組成整體的異常區(qū)域儲(chǔ)存在內(nèi)存中；對(duì)整體的異常區(qū)域進(jìn)行聯(lián)通操作，使之成為多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域;并對(duì)多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域進(jìn)行判斷:
[0069]設(shè)定一面積最大值ymax，設(shè)定一面積最小值ymin，當(dāng)異常區(qū)域面積小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常面積大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出；
[°07°]設(shè)定一灰度最大值z(mì)max，設(shè)定一灰度最小值z(mì)min，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出；
[0071]選擇符合條件的區(qū)域，作為缺陷顯示到主界面上。
[0072]在步驟5中，由于光源使用的是斜打光，相機(jī)采用垂直拍攝，因此這種打光方式會(huì)使得光滑表面上的任何凹陷與突起都會(huì)反射光線形成一個(gè)亮點(diǎn)，異常區(qū)域比線纜區(qū)域要亮一些。所以通過閾值分割，可以選出圖像中灰度值滿足某一范圍的像素點(diǎn)的集合。
[0073]例如，在某一實(shí)施例中，設(shè)置閾值分割下限值為128，上限值為255，則軟件在線纜區(qū)域內(nèi)，尋找所有灰度值在128-255之間的像素點(diǎn)，判定為異常點(diǎn)，對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)通操作，使之成為多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域;并把這些區(qū)域統(tǒng)一存儲(chǔ)起來，作為閾值分割的結(jié)果存儲(chǔ)在內(nèi)存中。
[0074]所謂連通操作，是圖像算法中的一個(gè)名詞。在閾值分割后，形成了許多小區(qū)域。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，這些區(qū)域是以一個(gè)整體進(jìn)行存儲(chǔ)的，連通操作，就是找出一個(gè)整體中所有的獨(dú)立區(qū)域，獨(dú)立區(qū)域會(huì)分開單獨(dú)存儲(chǔ)，以便后期處理。
[0075]在連通操作之后，程序會(huì)對(duì)每一個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域單獨(dú)計(jì)算他們的面積，即該區(qū)域包含的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，以及這塊區(qū)域的平均灰度，并對(duì)獨(dú)立的異常區(qū)域進(jìn)行判斷。
[0076]最后將符合條件的區(qū)域，作為缺陷顯示到主界面上。
[0077]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，其特征在于:包括檢測(cè)區(qū)、圖像采集單元和支撐部件;所述檢測(cè)區(qū)包括呈柱狀的空心的線纜通道;所述圖像采集單元包括光源、相機(jī)和工控機(jī);所述工控機(jī)內(nèi)部安裝有網(wǎng)卡;所述光源固定于線纜通道的內(nèi)壁上;所述光源為環(huán)形光源或者點(diǎn)狀光源;所述相機(jī)設(shè)置有多個(gè)，間隔均勻的固定在線纜通道四周，相機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)線纜通道的軸線方向；相機(jī)通過網(wǎng)卡與工控機(jī)相連接;所述支撐部件設(shè)置在檢測(cè)區(qū)下方。2.如權(quán)利要求1所述的線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，其特征在于:所述光源為環(huán)形光源，設(shè)置有兩組，一組固定于線纜通道入口處，一組固定于線纜通道出口處。3.如權(quán)利要求1所述的線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，其特征在于:所述相機(jī)設(shè)置有三個(gè)或者四個(gè);如果相機(jī)設(shè)置有三個(gè)，則三個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為120°;如果相機(jī)設(shè)置有四個(gè)，則四個(gè)相機(jī)間隔均勻固定在線纜通道四周，相鄰的相機(jī)之間的相隔夾角為90°。4.如權(quán)利要求1所述的線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，其特征在于:所述支撐部件上設(shè)置有氣缸，可帶動(dòng)檢測(cè)區(qū)向上或者向下運(yùn)動(dòng)。5.如權(quán)利要求1所述的線纜護(hù)套表面瑕疵檢測(cè)儀，其特征在于:還包括控制電路，所述控制電路包括穩(wěn)壓器和編碼器，穩(wěn)壓器的輸入端輸出220V單相交流電，輸出端分別連接工控機(jī)、24V開關(guān)電源和12V開關(guān)電源;所述24V開關(guān)電源的輸出端輸出24V直流電，連接所述光源;所述12V開關(guān)電源的輸出端輸出12V直流電，分別連接所述編碼器和相機(jī);所述編碼器的輸入端采集電纜的行進(jìn)速度信號(hào)，編碼器的脈沖信號(hào)發(fā)射端口發(fā)射脈沖，驅(qū)動(dòng)所述相機(jī)的拍照開關(guān);所述工控機(jī)上還連接有網(wǎng)卡，所述網(wǎng)卡通過網(wǎng)線與相機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸端口相連接。6.一種線纜護(hù)套表面瑕疵其檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、線纜通過線纜通道，進(jìn)入相機(jī)的掃描區(qū)域，編碼器采集線纜的通過速度，并依此速度控制相機(jī)的掃描頻率;相機(jī)根據(jù)編碼器采集到的速度信號(hào)進(jìn)行速度相同的同步拍攝； 步驟2、軟件采圖控制單元將相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸過來的圖像傳遞給圖像預(yù)處理單元;相機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸來的圖像為灰度值在O?255范圍內(nèi)的灰度圖，設(shè)定圖像灰度值分界點(diǎn)η;圖像預(yù)處理單元對(duì)圖像進(jìn)行分割，圖像灰度值為O?η的區(qū)域，判定為背景區(qū)域，圖像灰度值為η?255的區(qū)域，判定為線纜區(qū)域； 步驟3、對(duì)分割出的線纜區(qū)域做有效性判斷，當(dāng)分割區(qū)域的高度、寬度以及灰度值滿足要求時(shí)，判斷分割有效； 分割區(qū)域的高度要求為:分割區(qū)域在縱向方向上貫穿整個(gè)圖像； 分割區(qū)域的寬度要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍；將分割區(qū)域縱向分為若干個(gè)等分區(qū)域，對(duì)所有等分區(qū)域中線纜的寬度求平均值，作為分割區(qū)域的寬度;分割區(qū)域的寬度在標(biāo)準(zhǔn)寬度值范圍之內(nèi)； 分割區(qū)域的灰度值要求為:設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)灰度值范圍；分割區(qū)域中的線纜圖像中所有像素點(diǎn)的灰度值的平均值在此設(shè)定的灰度值范圍之內(nèi)； 步驟4、圖像預(yù)處理單元將有效區(qū)域傳遞給缺陷檢測(cè)分析單元； 步驟5、缺陷檢測(cè)分析單元對(duì)有效區(qū)域進(jìn)行閾值分割;設(shè)定閾值分割上限值xmax，閾值分割下限值xmin，獲取線纜圖像中灰度值在xmax?xmin之間的像素點(diǎn)，判定為異常點(diǎn)，異常點(diǎn)組成整體的異常區(qū)域儲(chǔ)存在內(nèi)存中；對(duì)整體的異常區(qū)域進(jìn)行聯(lián)通操作，使之成為多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域;并對(duì)多個(gè)獨(dú)立的異常區(qū)域進(jìn)行判斷: 設(shè)定一面積最大值ymax，設(shè)定一面積最小值ymiη，當(dāng)異常區(qū)域面積小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常面積大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出； 設(shè)定一灰度最大值z(mì)max，設(shè)定一灰度最小值z(mì)min，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值小于最小值時(shí)，則判定為干擾點(diǎn)，不作為缺陷檢出，當(dāng)異常區(qū)域的灰度值大于最大值時(shí)，則判定為異常點(diǎn)，不作為缺陷檢出； 選擇符合條件的區(qū)域，作為缺陷顯示到主界面上。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK105911067SQ201610327890
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】鄒逸
【申請(qǐng)人】無錫賽默斐視科技有限公司