玻璃定位、检测系统

机器人堆垛机视觉系统

北京嘉恒图像技术有限公司

2011年4月

机器人堆垛机视觉系统

一、检测项目：

1、检测对象：实时检测辊道上随辊道运动的玻璃。

2、玻璃最大规格：3300mm*2600mm （单片）

1650mm*2134mm （同时出双片、并列）

3、玻璃在辊道上最大速度：1.5米/秒

4、辊子的直径为130mm,辊道的宽度为近4米；

二、视觉系统要求：

1、视觉检测系统需架设在玻璃生产线滚辊道上方。

2、应能在线检测（即玻璃随辊道一起运动）玻璃的规格尺寸,精度为±1mm。

3、完整性检测。玻璃是否有破损、缺边、缺角情况。

4、等级识别。应能识别玻璃上的标记。标记为打点（喷墨点）或划道。

5、还应能检测玻璃在辊道上的偏转角度的大小情况。

6、图像软件应能处理以上数据。数据经交换机通过以太网传给上位机。

三、系统原理

作为一个完整的计算机视觉检测系统，玻璃检测系统包括硬件系统和相应的图像采集处理软件；其中硬件部分又分为光学系统、CCD传感装置和控制/处理单元(计算机)组成，软件为图像采集处理、控制；在被测玻璃上打背光，该视觉检测系统组成如下图所示。

系统的工作原理为，首先对摄像机参数标定，建立摄像机坐标系统与空间坐标系统的关系，本摄像机模型近似为针孔模型，摄像机标定需要一个放在摄像机前的特制标定参照物或基准，摄像机获取该物体的图像，并由此计算摄像机的内外参数。

1#、2#摄像机采集的图像传送至处理单元，由于图像的多样性和不规则性，并不能直接进行检测，而系统在检测之前需要对每一幅图片都要进行预处理。预处理包括滤波去噪、边缘增强、二值化、形态学处理等，通过这些预处理来改善图像质量，便于后面图像分析。

图像分析实现以下功能：

1.计算玻璃的尺寸，长、宽，精度为1mm；

2.定义世界坐标系，给出玻璃的其中一条边和世界坐标系x轴的偏角；

3.玻璃缺陷检测，缺陷包括破损、缺边、缺角，对于有缺陷的产品进行输出报警；

4.玻璃等级检测，识别玻璃上的标记，标记为墨点、划道；

5.处理软件把检测结果输出给上位机；

四、主要部件组成

部件名称数量单位

线扫描相机 2 个

采集卡 2 个

控制卡 1 个

镜头 2 个

光源 2 个

计算机 1 个

报警器 1 个

脉冲编码器 1 套

相机密闭箱 2 个

机箱柜 1 套