基于机器视觉的手机镜片分拣系统.pdf

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1、基于机器视觉的手机镜片分拣系统姚泰然，孙志刚(华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉430074)MobilePhoneLensSortingSystemBasedonMachineVisionYAOTai—ran，SUNZhi—gang(ControlScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)摘要：设计实现了一套基于机器视觉的以PLC套基于机器视觉的以PLC为控制核心的手机镜片为控制核心的手机镜片分拣系统。针对不同尺寸的检测分

2、流系统。整个系统主要分为图像采集和产品镜片设计了基于区域分割的图像采集系统，并给出分拣两大部分，首先介绍了整个系统的结构，然后重了相应的上位机产品分拣程序模型。实验结果表明点描述了基于区域分割的图像采集系统的设计方该系统能够高速可靠地采集图像、分拣成品。案，给出了上位机PC软件对于镜片的分拣流程，最关键词：手机镜片；机器视觉；PLC；产品分拣后再经过理论上对系统效率的分析后，给出了相关中图分类号：TP278的试验结果。文献标识码：A1系统结构文章编号：1001—2257(2012)l1—0072—04Abstract：Asetofsortings

3、ystembasedonma—镜片分拣系统的结构如图1所示。镜片被放置chinevisionwasdesignedandimplemented，using在一个由伺服电机控制的两轴运动平台上面，PLCPLCasthecoreofthecontrolsystem．Animage通过发送脉冲信号对伺服电机进行位移控制，伺服acquisitionsystembasedonregionalsegmentation电机则将编码器输出信号反馈给PLC，PLC通过该wasdesignedaccordingtodifferentsizesoflens，信号来确定

4、镜片的具体位置。相机被固定在平台正andarelevantproductsortingsystemmodelforPC上方，PLC在恰当的位置给予相机外触发信号完成wasgiven．Theexperimentalresultsshowthatwe图像的采集。经过相机采集的图像信号通过连接线canacquireimagesandsortproductionsspeedyand传输到工控PC机，在PC中完成瑕疵检测的图像处reliablyusingthissystem．理，然后再将处理的结果反馈给Keywords：lens；machinevision

5、；PLC；productPLC，PLC根据处理结果控制分拣装置完成分拣镜sorting图像信号一——一(鏊)}⋯一一一瑕疵轮廓处理结果0引言镜片(1ens)作为手机的一个重要组成部分，主辊苎厂PLC-人机界面参数要用来保护LCD，保证屏幕的透光性。在目前的镜片生产工艺中，由于技术限制，成品中可能会出现划痕、晶点等各类瑕疵，目前手机镜片生产行业主要依靠人工来鉴别这些瑕疵。但是这类瑕疵尺寸极小，囊肉眼很难辨别，一个经过培训的熟练工人，每分钟能够鉴别的镜片数也仅为3～5片。为了提高手机镜片的生产效率和瑕疵检测的自动化程度，设计了一伺服电机卜—分拣装置两

6、轴平台一一一收稿日期：2012—07—12图1基于机器视觉的检测平台结构·72·《机械与电子}2012(11)基于机器视觉的手机逵压片的工作。工作人员可以通过人机界面监视处理的结果以及输入调整系统运行所需的各类参数。2系统设计2．1图像采集系统所设计的分拣系统的分拣依据来自于机器视觉的检测结果，因此图像采集系统的设计是其中的重点。在这里选用工业上最常使用的CCD面阵相机作为采集图像信息的信号来源。镜片上瑕疵的物理尺寸一般较小，为了保证检测的准确率，必须保证所选相机像素的物理分辨率比瑕疵的物理精度更小。手机镜片的瑕疵大小一般为0．1mm左右]，因此

7、为了保证采集图像的精度，选用相机像素的物理分辨率至少要小于0．05mm。相机的分辨率估算公图2系统控制流程式为z-。于平台伺服反馈脉冲的发送周期，因此不能通过在分辨率一PLC主程序中对反馈脉冲进行计数的方式来确定对于图像采集，理想中的情况是能够一张图像镜片的位置。CP1H提供了4个CPU内置的高速涵盖整个目标物体。手机镜片本身的尺寸不一，即计数器来解决这一问题。高速计数器不受PLC扫使取一个较小的尺寸，如2cm×3cm，那么所需相描周期限制，并可以通过与预先登录在寄存器中的机的分辨率也达到了4000×6000，而大部分镜片数值做比较产生高速计数器

8、中断【3]。在系统中，只的尺寸都大于这个数值，因此在这里采用对镜片进要在PLC寄存器中预先登录平台到达采集点所需行整体拍摄的做法是不可取