[发明专利]工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统

权利要求书

1. 一种工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，它包括：

一个安装在胶囊传送滚轴正上方、俯视胶囊的摄像头，用于拍摄被测胶囊侧面的图像，并将拍摄图像实时传入计算机；

两个分别安装在胶囊传送滚轴两侧、与胶囊垂直中心对齐的摄像头，用于拍摄被测胶囊两端的图像，并将拍摄图像实时传入计算机；

两个分别安装在胶囊传送滚轴两侧的LED光源，为胶囊检测提供较为固定的光照环境；

一台计算机，用于对实时传入的拍摄图像进行视频分析，并实现与硬件环境的同步通信；

一个硬件模块，包括光电触发器、PLC逻辑控制器、气枪；光电触发器用于胶囊进入检测范围时的触发信号，PLC逻辑控制器实现从计算机接收信息并同步，气枪用于将不合格胶囊进行排除；

所述计算机上安装有处理软件系统，该处理软件系统包括软件界面启动模块、样本训练模块，为胶囊样本进行训练，为用户提供友好的界面，软件界面还提供实时检测数据以及历史统计数据；处理软件系统还包括图像分析模块、通讯模块；系统工作时图像分析模块对传入的胶囊图像进行检测，判断起是否合格，并通过通讯模块将检测结果传输给硬件模块；

所述图像分析模块包括如下子模块：侧面检测模块、两端检测模块，其中：

侧面检测模块包括如下子模块：侧面部分前景分割模块、侧面部分轮廓检测模块、侧面部分切口检测模块、侧面部分缺陷点检测模块；

两端检测模块包括如下子模块：两端部分前景分割模块、两端部分轮廓检测模块、两端部分缺陷点检测模块；

所述前景分割模块，用于在传入图像中提取出胶囊的信息；

所述轮廓检测模块、切口检测模块、缺陷点检测模块，用于满足各类缺陷胶囊的检测。

2. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：

所述侧面部分前景分割模块，通过对无胶囊的场景进行训练，采用二值化方法提取出有胶囊的部分；

所述侧面部分轮廓检测模块，通过训练标准胶囊样本，提取外形轮廓特征数据，对测试目标进行检测；

所述侧面部分切口检测模块，通过边缘检测方法获取切口部分的平整信息进行判别；

所述侧面部分缺陷点检测模块，采用模板匹配利用训练样本的数据进行相关区域的匹配；

所述两端部分前景分割模块，利用较为固定的反光特征确定胶囊的位置信息，并通过边缘检测确定胶囊的大小信息；

所述两端部分轮廓检测模块，通过训练标准胶囊样本，提取弧形轮廓特征，以此进行检测；

所述两端部分缺陷点检测模块，将检测目标按照到中心距离及角度分为很多区域，分别根据样本中对应区域的亮度阈值进行判别。

3. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：所述的样本训练模块在软件辅助下完成对标准胶囊的特征提取和保存。

4. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：所述的图像分析模块以及通讯模块在软件辅助下采用线程级流水线技术实现速度的优化。

5. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：每个胶囊将每转动120度进行一次拍摄，对于每个胶囊将处理3次以保证整个表面的覆盖率。

6. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：所述的摄像头采用分辨率为400万像素以上、视频每秒25帧以上的彩色摄像头。

7. 根据权利要求1所述的工业结构化场景中医用胶囊缺陷自动检测的系统，其特征在于：所述的通讯模块采用同步触发技术与硬件模块相联系。