一種基于多模式配準的在線檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于一種在線檢測裝置，具體涉及一種基于多模式配準的在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，在線檢測技術(shù)已在產(chǎn)品生產(chǎn)、品質(zhì)檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。在這些應(yīng)用中，通過對各種產(chǎn)品部件的某個特征進行配準識別，以實現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷、劃痕、污漬及形狀、安裝位置的檢測，進而消除或減少殘次品。相對而言，這是一種傳統(tǒng)的圖像匹配方法，需要對檢測目標的圖像灰度等信息進行較為嚴格的處理，并通過一系列圖象算法的優(yōu)化處理，才能達到滿意的識別精度要求。
[0003]但不可避免的是，大部分的生產(chǎn)線均存在各種張力波動、噪聲干擾等現(xiàn)象，實際獲取到的檢測目標圖像或多或少的都存在不同情況的拉伸變形、背景復雜等問題。隨著在線檢測應(yīng)用場合的復雜化和對檢測要求的不斷提高，依靠單一的特征信息難以描述檢測場景中的全部信息，而傳統(tǒng)的在線檢測系統(tǒng)利用單一的圖像特征模式進行檢測識別，在特定的光源等條件下，每次只能獲取檢測目標的一個特征信息，而往往最終處理后用作檢測識別匹配的該特征信息并不符合預期的要求。
[0004]同時，檢測現(xiàn)場的不確定性給在線檢測系統(tǒng)的運行效率、硬件成本、算法復雜度帶來了諸多困難，由于檢測目標位置、光源等條件處于變化的場合之中，在很多時候利用單一的特征來識別檢測目標，很難達到理想的效果。
[0005]在諸多需要在線檢測的現(xiàn)場，很多時候需要對產(chǎn)品的多個特征進行檢測，如生產(chǎn)線上對機械產(chǎn)品的表面情況、內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷、安裝位置等進行檢測，此時利用單一的模式配準方法其效率和準確度顯然很難以滿足要求，為快速和精準的實現(xiàn)檢測目標的在線檢測，有必要設(shè)計一種簡單、可靠、低成本的技術(shù)解決方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種基于多模式配準的在線檢測裝置。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于多模式配準的在線檢測裝置，所述檢測裝置包括機械承載平臺、智能照明總成、模式配準單元、人工干預單元、交互數(shù)據(jù)通訊總線和中央處理單元；模式配準單元和智能照明總成自上而下依次安裝于機械承載平臺上方；人工干預單元安裝于模式配準單元的右側(cè)，模式配準單元由多個模式配準子單元組成，每個模式配準子單元和人工干預單元均通過交互數(shù)據(jù)通訊總線分別與中央處理單元連接。
[0009]所述模式配準子單元由鏡頭、傳感器、驅(qū)動電路、STM32處理器組成；驅(qū)動電路由信號采集模塊和高速脈沖模塊組成，STM32處理器產(chǎn)生信號采集模塊和高速脈沖模塊工作所需的時序脈沖，高速脈沖模塊產(chǎn)生傳感器工作所需的高速時序脈沖信號，信號采集模塊采集傳感器的信號，并將信號傳送入STM32處理器處理。
[0010]所述智能照明總成由多個照明光源和光源通訊模塊組成，各個照明光源隨檢測目標的運動方向依次安裝，且各個照明光源與各個模式配準子單元一一對應(yīng)設(shè)置，每個照明光源均由燈體、多個發(fā)光源、光學輔助配件和多個驅(qū)動控制模塊組成，燈體由兩個相對設(shè)置的弧形板組成，發(fā)光源均布于燈體內(nèi)圓周，光學輔助配件安裝于燈體下方，各個發(fā)光源與各個驅(qū)動控制模塊—對應(yīng)連接，每個驅(qū)動控制模塊均與光源通訊模塊連接，光源通訊模塊與中央處理單元連接。
[0011]所述中央處理單元由FPGA、DSP、SDRAM和數(shù)據(jù)存儲單元組成，F(xiàn)PGA連接交互數(shù)據(jù)通訊總線，F(xiàn)PGA和DSP之間連接，DSP和數(shù)據(jù)存儲單元連接，DSP和SDRAM連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型在一個檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)了多個模式配準單元，可以同時實現(xiàn)對檢測目標的多個特征信息進行配準分析；檢測系統(tǒng)的最終輸出結(jié)果經(jīng)所有配準單元結(jié)果進行綜合分析處理后得出，同時檢測過程中人工干預單元的實時參與，修正了因現(xiàn)場工況復雜帶來的檢測失效或錯誤，有利于專家規(guī)則的智能化完善；基于多模式配準的在線檢測實現(xiàn)了多個特征信息的分類、匯集和綜合，有助于實現(xiàn)檢測樣本的樣本分類統(tǒng)計，實現(xiàn)高效、精準的在線檢測識別，提高整個生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)水平；綜合了多個特征信息配準的結(jié)果，有效實現(xiàn)了多特征信息的壓縮，減少了冗余特征信息，減輕硬件系統(tǒng)處理特征信息的壓力，提高了系統(tǒng)檢測精度；綜合了多模式配準信息的結(jié)果為生產(chǎn)線自動化控制的分析和決策提供了有效支撐。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種基于多模式配準的在線檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型中模式配準單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型中模式配準子單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實用新型中智能照明總成的照明光源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是本實用新型中中央處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:
[0020]I機械承載平臺2檢測目標
[0021]3智能照明總成4模式配準單元
[0022]5人工干預單元6交互數(shù)據(jù)通訊總線
[0023]7中央處理單元8模式配準子單元
[0024]9 STM32處理器10 驅(qū)動電路
[0025]11傳感器12鏡頭
[0026]13信號采集模塊14高速脈沖模塊
[0027]15光學輔助配件16燈體
[0028]17發(fā)光源18驅(qū)動控制模塊
[0029]19光源通訊模塊20 FPGA
[0030]21 DSP22數(shù)據(jù)存儲單元
[0031]23 SDRAM。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合說明書附圖及實施例對本實用新型一種基于多模式配準的在線檢測裝置進行詳細說明:
[0033]如圖1所示，一種基于多模式配準的在線檢測裝置，包括機械承載平臺1、智能照明總成3、模式配準單元4、人工干預單元5、交互數(shù)據(jù)通訊總線6和中央處理單元7 ;模式配準單元4和智能照明總成3自上而下依次安裝于機械承載平臺I上方；人工干預單元5安裝于模式配準單元4的右側(cè)，模式配準單元4由多個模式配準子單元8組成，每個模式配準子單元8和人工干預單元5均通過交互數(shù)據(jù)通訊總線6分別與中央處理單元7連接。
[0034]如圖2、3所示，所述模式配準子單元8由鏡頭12、傳感器11、驅(qū)動電路10、STM32處理器9組成；驅(qū)動電路10實現(xiàn)了對傳感器11的驅(qū)動與控制，其由信號采集模塊13和高速脈沖模塊14組成，由STM32處理器9產(chǎn)生信號采集模塊13和高速脈沖模塊14工作所需的時序脈沖。高速脈沖模塊14負責產(chǎn)生傳感器11工作所需的高速時序脈沖信號，信號采集模塊13主要負責傳感器11信號的采集，所采集到的信號最終送入STM32處理器9進行處理。根據(jù)檢測目標2的不同，各個模式配準子單元8中的傳感器11可以選擇可見光CCD、紅外CCD等不同類型的傳感器，并可以根據(jù)需要配置重復的模式配準子單元8以實現(xiàn)重復檢測的目的。各個模式配準子單元8中的鏡頭12、驅(qū)動電路10均根據(jù)該模式配準子單元8中的傳感器11不同和具體的配準要求來設(shè)計。STM32處理器9負責模式配準子單元8配準動作的執(zhí)行并與中央處理單元7進行實時交互，本實施例中STM32處理器9選用ST公司的STM32F103 系列 MCU。
[0035]所述人工干預單元5由鍵盤或觸摸屏等輸入設(shè)備組成，用以直接輸入干預規(guī)則，其安裝于模式配準單元4的最后一個模式配準子單元8右側(cè)，當所有模式配準子單元8均未能輸出有效檢測結(jié)果或檢測結(jié)果不理想，由人工干預單元5根據(jù)實際情況予以干預，提供人工判決結(jié)果。人工干預單元5形成的配準規(guī)則可以實時更新到專家規(guī)則當中。
[0036]如圖4所示，所述智能照明總成3由多個照明光源和光源通訊模塊19組成，各個照明光源隨檢測目標2的運動方向(如圖1中箭頭所示)依次安裝，且各個照明光源與各個模式配準子單元8—一對應(yīng)設(shè)置，每個照明光源均由燈體16、多個發(fā)光源17、光學輔助配件15和多個驅(qū)動控制模塊18組成，燈體16由兩個相對設(shè)置的弧形板組成，發(fā)光源17均布于燈體16內(nèi)圓周，光學輔助配件15安裝于燈體16下方，各個發(fā)光源17與各個驅(qū)動控制模塊
18--對應(yīng)連接，每個驅(qū)動控制模塊18均與光源通訊模塊19連接，光源通訊模塊19與中央處理單元7連接。智能照明總成3中的每個照明光源均根據(jù)模式配準單元4中每個模式配準子單元8的