[发明专利]基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置与方法

权利要求书

1.基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置，其特征在于：主要由在线检测端(1)和PC控制端(7)组成，所述在线检测端(1)通过可调节支架支撑，所述在线检测端(1)内安装有线阵扫描式CCD相机(13)，所述线阵扫描式CCD相机(13)下方连接有两个相互平行有一定间隔的滑杠(2)，间隔的正下方装有一向上打光的平行光源LED灯(3)；所述PC控制端(7)内部装有工控机，上部集成有人机交互端；所述在线检测端(1)与工控机相连，所述工控机与人机交互端通信。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置，其特征在于：所述人机交互端由键盘(8)、鼠标(9)及显示器(10)组成。

3.如权利要求1所述的基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置，其特征在于：所述伸缩支架包括上支架(4)和下支架(5)，所述下支架(5)能够在上支架(4)内伸缩调节。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置，其特征在于：所述滑杆(2)之间间隔为20-50cm。

5.基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1、在线检测端(1)置于钣金冲孔生产线末端(12)，并调节在线检测端(1)高度，达到滑杠(2)与传送带(6)同高度，使得钣金件(11)平行的由钣金冲孔生产线末端(12)的传送带(6)传送到在线检测端(1)的平行滑杠(2)上；

S2、工控机系统初始化，整个系统启动，相机开始工作；

S3、判断钣金是否为系统已有规格，若为新规格的钣金，则利用相机通过机器学习训练样本，将新的钣金规格纳入系统库；

S4、当系统库中存在钣金规格后，相机开始持续检测冲孔，并将数据传输回PC端的工控机，通过预存算法，判断缺陷是否在可接受范围，从而确定该钣金的冲孔是否合格，若不合格，则抓取当前钣金图片，记录缺陷钣金，并累加全过程的缺陷钣金冲孔，统计频率；

S5、若缺陷钣金冲孔出现频率在不可接受范围，通过PC控制端，控制钣金冲孔生产线，紧急停止，并拉响警报，系统结束。

6.如权利要求5所述的基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测方法，其特征在于：所述S4中预存算法，具体步骤如下：

(1)通过坐标遍历法获得经过线阵CCD相机进行处理累计拼接图像的边缘，并对边缘处的不完整冲孔处理，“封闭”不完整冲孔；

(2)采用数学形态学中腐蚀方法对冲孔预处理，利用腐蚀算法将冲孔进行腐蚀，消除其内部的纹理错行，突出冲孔检测目标；

(3)使用连通域的方法对钣金冲孔进行缺陷判断，通过最大连通域的面积、宽度、长度、重心和连通域个数对钣金冲孔是否存在缺陷进行判断，缺陷的重心确定缺陷的位置信息，连通域的个数确定缺陷的个数；

(4)根据步骤(3)连通域中统计的冲孔个数对冲孔进行逐个遍历，依据统计出的重心点的坐标值，当冲孔重心点的纵坐标满足以下两个条件时：

(Ⅰ)如果最高点在边缘处；

(Ⅱ)如果最高点的横坐标与最低点的横坐标相差在固定的阈值范围内；

则标定为不完整冲孔，从而统计出最终检测的冲孔个数。

7.如权利要求6所述的基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用8连通域。