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一种工业视觉检测系统

阅读:2发布:2021-04-14

专利汇可以提供一种工业视觉检测系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种工业视觉检测系统,包括工业相机模 块 、 图像处理 单元模块以及 人机界面 模块,所述工业相机模块通过图像处理单元模块与所述人机界面模块交互连接;本发明系统部件精简,方案标准化高,可迅速复制;降低对产线工艺的影响,无需停顿、 定位 产品、拖动相机;降低人工成本、物料成本、占用空间少;型号标定容易操作,对操作工艺要求低。,下面是一种工业视觉检测系统专利的具体信息内容。

1.一种工业视觉检测系统,包括工业相机模图像处理单元模块以及人机界面模块,其特征在于,所述工业相机模块通过图像处理单元模块与所述人机界面模块交互连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业视觉检测系统,其特征在于,所述图像处理单元模块对视频流进行处理,并综合各结果输出鲁棒性更好的最终识别报告,具体包含了以下步骤:
S1.训练数据样本的采集:标注上述检测目标在工件图像的位置并剪裁;筛选具有一定差异的样本图像进行存储,同时将其发送至服务器,以作为训练端识别算法所用,数据采集要体现足够的多样性,比如不同的光影环境、目标形态、背景特征、表面曲率和拍摄度等;
S2.后处理逻辑算法:将AI算法在多帧的识别结果进行融合或拼接,得到完整的产品尺度范围的最终识别结果,从而输出最终完成报告;
S3.标定流程的智能化:针对同一线产品不同型号的模板标定,对于每一个型号产品,工人只需要通过人机界面将系统设置为标定模式,然后将标准样品放在产线上从相机视场中流过,系统便自动学习该型号待检测的目标类型和点位,并存入型号模板;
S4.产品触发以及型号切换:在检测时,每一个产品的触发可以采用2D与光电触发开关结合的方案、2D相机图像触发方案或3D和2D相机结合的方案;而对于型号在线切换,则可以使用图像特征触发或者扫码实现,然后调用对应的型号模板,从而实现柔性化检测。
3.根据权利要求2所述的一种工业视觉检测系统,其特征在于,所述的2D相机图像触发方案是利用算法判断产品特征来实现触发计数,所述产品特征包括2D图像特征校验,输送线背景校验,光流强度校验等。
4.根据权利要求2所述的一种工业视觉检测系统,其特征在于,所述3D和2D相机结合方案是采用3D结构光技术,通过结构光发射器生成的数万个光线点对物体和环境进行扫描,并成像,再通过植入了点云PCL算法和三角测距算法计算后,得到精确的物体和环境的3D深度图像。

说明书全文

一种工业视觉检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工业生产流线视觉检测技术,具体涉及一种流水线产品装备缺陷识别人工智能技术。

背景技术

[0002] 随着生产自动化集成度的不断提升,视觉检测通常被应用在产品流水线生产、装配或包装中;视觉检测技术是指利用科技手段来代替人眼来对生产线生产的产品进行测量和判断。
[0003] 目前市面上的工业视觉检测设备,一般需要采用机械装置对产品进行阻挡、定位,并安装诸多光源设备辅助打光,然后由机械电气系统带动相机到各个点,逐步采集产品图像,再利用传统图像算法进行检测,整个方案设计成了一个工作站形式;此种形式存在以下缺点:(1)对产线造成侵入式影响,体现在对原有工艺节拍的干扰,以及对产线空间的占用;
为了适应多种产品检测需求而一味的增加相机数量会带来设备结构上臃肿。
[0004] (2)光、机电系统集成复杂,设计、制造调试成本高,且故障率高;增加机械定位装置往往需要改动线本,大大增加了项目施工难度和成本;(3)系统操作难度大,转产换型时往往需要手动设置标定检测目标,另外此类工作站设备柔性差,移植性差,很难兼顾外形不同的产品。

发明内容

[0005] 为解决上述技术问题,本发明目的在于提供一种工业视觉检测系统。
[0006] 为达到上述目的,本发明的技术方案如下:一种工业视觉检测系统,包括工业相机模图像处理单元模块以及人机界面模块,所述工业相机模块通过图像处理单元模块与所述人机界面模块交互连接。
[0007] 进一步地,所述图像处理单元模块对视频流进行处理,并综合各结果输出鲁棒性更好的最终识别报告,具体包含了以下步骤:S1.训练数据样本的采集:标注上述检测目标在工件图像的位置并剪裁;筛选具有一定差异的样本图像进行存储,同时将其发送至服务器,以作为训练端识别算法所用,数据采集要体现足够的多样性,比如不同的光影环境、目标形态、背景特征、表面曲率和拍摄度等;
S2.后处理逻辑算法:将AI算法在多帧的识别结果进行融合或拼接,得到完整的产品尺度范围的最终识别结果,从而输出最终完成报告;
S3.标定流程的智能化:针对同一线产品不同型号的模板标定,对于每一个型号产品,工人只需要通过人机界面将系统设置为标定模式,然后将标准样品放在产线上从相机视场中流过,系统便自动学习该型号待检测的目标类型和点位,并存入型号模板;
S4.产品触发以及型号切换:在检测时,每一个产品的触发可以采用2D与光电触发开关结合的方案、2D相机图像触发方案或3D和2D相机结合的方案;而对于型号在线切换,则可以使用图像特征触发或者扫码实现,然后调用对应的型号模板,从而实现柔性化检测。
[0008] 进一步地,所述的2D相机图像触发方案是利用算法判断产品特征来实现触发计数,所述产品特征包括2D图像特征校验,输送线背景校验,光流强度校验等。
[0009] 进一步地,所述3D和2D相机结合方案是采用3D结构光技术,通过结构光发射器生成的数万个光线点对物体和环境进行扫描,并成像,再通过植入了点云PCL算法和三角测距算法计算后,得到精确的物体和环境的3D深度图像。
[0010] 本发明的有益效果是:(1)系统部件精简,方案标准化高,可迅速复制;(2)降低对产线工艺的影响,无需停顿、定位产品、拖动相机;
(3)降低人工成本、物料成本、占用空间少。
[0011] (4)型号标定容易操作,对操作工艺要求低。附图说明
[0012] 图中:图1是本发明系统的工作流程图
[0013] 图2是本发明2D相机图像触发方案算法流程。
[0014] 图3是本发明3D和2D相机结合方案算法流程。

具体实施方式

[0015] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进伸缩手行清楚、完整地描述。
[0016] 结合图1至图3所示:一种工业视觉检测系统,包括工业相机模块、图像处理单元模块以及人机界面模块,其特征在于,所述工业相机模块通过图像处理单元模块与所述人机界面模块交互连接。
[0017] 所述图像处理单元模块对视频流进行处理,并综合各帧结果输出鲁棒性更好的最终识别报告,具体包含了以下步骤:S1.训练数据样本的采集:标注上述检测目标在工件图像的位置并剪裁;筛选具有一定差异的样本图像进行存储,同时将其发送至服务器,以作为训练云端识别算法所用,数据采集要体现足够的多样性,比如不同的光影环境、目标形态、背景特征、表面曲率和拍摄角度等;
S2.后处理逻辑算法:将AI算法在多帧的识别结果进行融合或拼接,得到完整的产品尺度范围的最终识别结果,从而输出最终完成报告;
S3.标定流程的智能化:针对同一线产品不同型号的模板标定,对于每一个型号产品,工人只需要通过人机界面将系统设置为标定模式,然后将标准样品放在产线上从相机视场中流过,系统便自动学习该型号待检测的目标类型和点位,并存入型号模板;
S4.产品触发以及型号切换:在检测时,每一个产品的触发可以采用2D与光电触发开关结合的方案、2D相机图像触发方案或3D和2D相机结合的方案;而对于型号在线切换,则可以使用图像特征触发或者扫码实现,然后调用对应的型号模板,从而实现柔性化检测。
[0018] 所述的2D相机图像触发方案是可以利用判断产品特征来实现触发计数;软件算法首先通过特征提取(产品的2D图像特征校验,输送线背景校验,光流强度校验等等)算法来判断产品是否进入相机视场,从而触发视觉系统工作并计数,2D图像特征算法可利用但不限于边缘提取,角点,直线,圆弧,特定模板匹配,SIFT/SURF特征;输送线背景校验是判断输送线的一些背景特征(纹理,轮廓,颜色)是否被遮挡;光流强度校验是计算视场中的各个像素沿着输送线方向的速度矢量,最终的图像触发算法的决策由三者(2D图像特征校验,输送线背景校验,光流强度校验)基于一定的权重分配共同得出,此方案可以节省触发传感器,使系统涉更精简,对图像算法的要求较高。
[0019] 所述3D和2D相机结合方案是可同时实现高度测算、轮廓定位分型、触发计数等常见功能需求,且成本较低;其技术特点是,采用3D结构光技术,通过结构光发射器生成的数万个光线点对物体和环境进行扫描,并成像,再通过植入了点云PCL算法和三角测距算法计算后,得到精确的物体和环境的3D深度图像;2D+3D传感器相结合的方案在很多需要测算高度、轮廓定位分型、触发计数的应用场合具有明显的性能优势和成本优势。
[0020] 本发明的有益效果是:(1)系统部件精简,方案标准化高,可迅速复制;(5)降低对产线工艺的影响,无需停顿、定位产品、拖动相机;
(6)降低人工成本、物料成本、占用空间少。
[0021] 型号标定容易操作,对操作工艺要求低。
[0022] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由。
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