[发明专利]一种基于视觉的金银锭外观检测装置和方法

说明书

一种基于视觉的金银锭外观检测装置和方法，包括以下主要部件：下机身架；上层暗室；旋转平台；X、Y、Z轴运动模组；被测物体放置工位；旋转平台；激光扫描仪；侧方位及上方位视觉相机等。其特征在于旋转平台带动被测物体转动，通过X、Y、Z轴运动模组调整激光扫描仪、侧方位及上方位视觉相机位置对被测物体进行数据采集。利用激光扫描仪扫描被测物体轮廓，采集被测物体尺寸及表面凹凸数据；在侧方位暗室中利用侧方位相机采集物体4个侧面数据；通过人工或机械手翻转，在上方位暗室中利用上方位相机采集物体上、下表面数据；最后将获取的数据信息通过计算机进行处理得到最终检测报告。本发明能够替代传统的人工检测方案，而且解决了金银锭外观检测中移动困难、检测周期长、精度低、效率低、受人为因素干扰大的问题，提供了一种精准高效的金银锭外观检测装置和方法。

技术领域

本发明涉及一种金银锭外观缺陷检测和尺寸测量装置和方法，检测内容包含2D检测和3D检测。2D检测内容包括金银锭表面杂质、斑点检测及金银锭表面字符识别；3D检测内容包括表面凹凸，金银锭整体尺寸，重构三维模型。

背景技术

现有金银锭缺陷检测通常以人工手动检测为主，即利用量具对凹凸点尺寸及深度测量，通过目测检查表面杂质和字符，受人为因素影响大。根据国标规则，成品金银锭铸件有15KG和30KG两种规格。由于金银锭质量重，体积大，表面杂质种类多，整体斑点缺陷覆盖面大，因而采用人工检测时存在搬运及移动困难、检测时间长、精度低、检测效率低、受人为因素干扰等问题。

发明内容

为了克服金银锭检测过程中搬运及移动困难、表面反光、杂质斑点不易区分，表面凹凸不平，尺寸检测误差大等问题，本发明提供一种2D视觉结合3D激光轮廓扫描技术的方案。整体方案通过建立局部暗室，将金银锭分成多区域采集，再整体拼接，检测金银锭斑点缺陷及识别表面字符，通过3D激光轮廓扫描，重构物体三维轮廓，得到金银锭外观尺寸及凹凸缺陷尺寸。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：采用一种2D视觉相机结合3D激光轮廓扫描技术，装置包括下机身架，上层暗室，旋转平台，X轴运动模组，Y轴运动模组，Z轴运动模组，局部暗室等。

上述的外观缺陷检测和尺寸测量，下机身架做整机结构的安装面，上层暗室安装于下机身架上，完全覆盖上层结构，建立一个不受外部光照环境影响的独立检测环境。为了满足金银锭6个面的检测要求，旋转平台需带动金银锭进行水平面360°旋转，同时3D激光扫描仪与2D视觉相机依次检测金银锭每个侧面和顶面。再通过人工或机械手将金银锭翻转后，再次置于旋转平台上，3D激光扫描仪与2D视觉相机再对金银锭底面进行检测。至此金银锭的六个面原始数据全部采集成功，然后经过计算机处理采集到的数据得到最终检测结果。

上述的金银锭外观检测，X轴运动模组装载3D激光扫描仪与2D视觉相机，在X轴方向往复运动，对金银锭X轴方向信息采集。

上述的金银锭检测，Y轴运动模组装载3D激光扫描仪与侧方位2D视觉相机，在Y轴方向进行往复运动，用于自动调整侧方位拍摄距离。

上述的金银锭外观检测，Z轴运动模组装载正位方2D视觉相机，在Z轴方向进行往复运动，用于自动调整正方位拍摄距离。

上述的金银锭外观检测，金银锭单面分多次拍摄，拍摄区域设有局部暗室，提高拍摄质量。

有益效果

本发明的有益效果是，本发明金银锭外观检测采用2D视觉相机结合3D激光轮廓扫描的方式对金银锭进行检测，暗室有效的消除了外界光的干扰，提高了对杂质斑点检测精度，3D检测凹凸缺陷尺寸和具体位置，所有检测问题点系统自动记录并储存，自动剔除检测不合格金银锭，使产品质量得到保证。同时三维重构也可直观的看到金银锭外观效果，便于查询历史记录。

说明书附图