基于计算机视觉的手机屏蔽罩共面度检测设备

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1、基于计算机视觉的手机屏蔽罩共面度检测设备【摘要】计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学。基于此，我们研制出一套视觉检测设备，并将其运用到流水线作业，使它能够快速并准确的检测手机屏蔽罩的共面度是否达标。【关键词】计算机视觉;屏蔽罩;共面度【Abstract】computervisionisabranchofsciencethatstudieshowtomakethemachineto“see”.Basedonthis，wedevelopedasetofvisualinspectionequipment，andappliedtotheassemblyline，t

2、oenableittodetectthemobilephoneshieldingcovercoplanardegreeandmakeitquicklyandaccurately.【Keywords】Computervision;Shield;Coplanardegrees0前言10工业生产中流水线技术已经成熟，但是机器的工作效率并不能使产品的合格率完全得到保障。我们需要将检测装置添加到流水线系统中，实现产品合格与否的信息反馈。通过检测产品合格与否，不合格的收回改进，来进一步提高生产过程中产品的合格率。而且一个简单的检测装置可以替代大量人工劳动，整体上提高生产效率

3、和利润。屏蔽罩（框）是手机的重要部件，传统的屏蔽罩在冲压成型和超声清洗过程中会导致个别产品的四边平面度不达标（需小于0.1mm），屏蔽罩平面度的不达标会影响下一工序的包装和焊接。因此公司需要一大批工人进行平面度人工目测和人工半自动包装，生产效率较低，检测+包装约650片/人・小时）。本项目拟研制一个自动检测设备，用机器视觉检测代替人工检测，每台机器可以替换4-5人，生产效率提高5-7倍。1总体系统设计方案1.1检测平台的搭建首先根据需要对相机，镜头进行选型，合理搭配，要求图像抓取效果要好。其次合理利用光学原理，给目标合适角度合适光照强度，能给相机抓取最优图像。最

4、后通过驱动设置相机参数进一步对抓取的图像质量进行微调。1.2图像处理将相机抓取的图像传送到计算机利用计算机高效运算速度进行处理。第一步：图像预处理。颜色空间的转换，颜色分量通道提取，图像锐化，图像平滑，图像增强等，都在预处理范围。这一步主要目的是增强目标区域，降低噪声，削弱背景。10第二步：图像分割。颜色区域提取，阈值提取，边缘提取等。这一步目的在于将我们的目标信息进行降维处理，减少运算量。第三步：特征统计，模板匹配。2待测物承载平台的搭建整个平台由BasleracA250014gm相机和外部供电电源，亚克力板搭建的平台，伟郎可调节红色环形光源和光源控制器组成。

5、Basler工业相机性能上远超普通相机，可以达到工业测量的高精度要求;亚克力板表面能够保证较高平滑，这对于共面的检测而言至关重要;可调光源可以根据环境变化给平台进行任意需求量的补光，对于长时间工作的工业测量必不可少。平台的搭建要方便相机采集我们所关心的目标的最为清晰的图像。利用光的折射性质，我们就让光源、目标物和相机成一定角度，刚好光源的光照射到目标物上，发生反射后的放射光刚好射入相机内。这个时候感光片能采集到最为理想的图像，对于后面的程序中的图像预处理也是相当方便的。光源的强度调节能够在光源相机固定后，改变相机采集到的图像的亮暗程度，从而对目标景物进行适当的突

6、出与削弱。3数字图像处理3.1数字图像处理软件10数字图象处理软件的总体设计决定整个可视化界面的视觉效果。软件的功能必须能很方便快捷的完成测量与决策的任务。软件设计主要内容：可视化界面布局设计、图像处理和决策菜单、处理软件框架编写、编写、各个按钮功能实现和菜单功能编辑等。功能菜单中包含：图像预处理、包含图像锐化、图像灰度化、图像反色、图像二值化、中值滤波、Sobel边缘检测、Prewitt边缘检测、Robert边缘检测、Kirsch边缘检测、Laplace边缘检测;R转G、R转B、G转R、G转B、B转R、B转G、RG交换、RB交换、BG交换，包含的颜色空间有CM

7、Y、HSI、HSV、YU、YIQ，这里提供各种颜色空间的双向转换。3.2设计计算和校核3.2.1手机屏蔽罩边缘与校准面缝隙计算K=C*N式中：K：缝隙宽度（mm）;N：缝隙宽度对应的像素个数;C：单位像素对应的实际尺寸（mm）N=Imax-Imin式中：N：缝隙对应的像素个数;Imax：缝隙最大处对应的纵坐标较大点的坐标值;Imin：缝隙最大处对应的纵坐标较小点的坐标值。3.2.2摄像系统的尺寸比例的计算10摄像系统的尺寸比例包括光源和目标物的距离，镜头和目标物的距离，相机内感光片和镜头间的距离，标准目标物的实际尺寸。因为我们这里的镜头和相机完全拧合时，焦距为3

8、m左右，而实际中需要的焦