基于数码平板的GAP视觉自动检测系统设计.pdf

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1、2015年2月机械设计与制造工程Feb．2015第44卷第2期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．44No．2DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．02．013基于数码平板的GAP视觉自动检测系统设计潘辉，杨龙兴，梁栋，杨浩轩(江苏理工学院机械工程学院，江苏常州213001)摘要：针对目前数码平板的边框与屏幕之间的缝隙对其外观质量的影响和缝隙检测精度的要求，设计开发了数码平板的GAP视觉自动检测系统。首先根据待检测平板的结构

2、特征，给出了检测系统的机械结构简图，并对该系统的检测流程作简单阐述。再借助计算机视觉理论，采用二次滤波、膨胀与腐蚀算法，并借助图像处理软件，实现了数码平板的GAP图像自动检测与质量分类，加强了检测的可靠性。关键词：数码平板；GAP；自动检测；图像处理中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：2095—509X(2015)02—0051—05当今社会人们对于数码平板产品的质量追求进行检测的系统设计。该系统图像采集组件由图越来越高，而其边框与屏幕的缝隙(GAP)大小，直像采集软件、光源、CCD数字相机、镜头

3、等组成，通接影响其外观和防尘性能，如何检测其缝隙，使其过计算机采用图像处理算法，可得到GAP的尺寸满足合格指标并兼顾检测效率，一直困扰着生产企大小及其精度。其系统结构框图如图1所示。业。目前，部分加工厂采用先进的三坐标测量仪¨来进行人工检测，但其使用不便、检测效率低下，且设备价格昂贵；也有部分企业采用一些半自动检测装置，但仍然需要劳动力参与，且效率不高。近年来，随着国外计算机视觉检测水平的不断发展，三维检测、微小结构检测技术正不断发展，图1视觉系统结构框图国内视觉检测水平也处于逐步上升的趋势，且广泛视觉自

4、动检测策略如下：自动检测GAP时，需应用在电子工业产业中。本文所述检测系统的研将待测平板放置于视觉检测系统的移动平台上。发，充分利用数字图像处理技术与机电一体化控制在光源照射下，被测平板间隙会投射光源发出的光技术，不仅能实现GAP的自动检测，而且也能实现线，该光线被CCD相机捕捉，CCD将视频转成数字平板的自动抓取，以及合格品和不合格品分类，能图像信号供计算机处理，计算机运用数字算法对图够解决大部分电子厂商的自动化问题。像数据处理运算，得出待检测平板GAP参数，并与1视觉检测系统与结构设置的产品标准参数相

5、比，判断其GAP值是否与设置参数相符。在检测期间，被测平板定位在移动本文是对一种基于计算机视觉检测技术的应平台上，并随着移动平台对3个不同的工位进行检用，该技术结合了计算机技术、光电信息技术、智能技术，具有以下特点：快速性、非接触性、柔性、智能测。因为GAP大小是线性变化的，所以选取数码化等。该系统视觉检测内容为数码平板的缝隙，即平板的最两端以及中间部分进行检测。每一次检数码平板的边框与屏幕之间的缝隙。检测系统主测，相机都会得到两个间隙值D，D：，通过均值法要包括图像采集组件、PLC控制设备、交流伺服电得

6、到D=(D+D：)／2，看D是否在公差范围内。机、气缸、分类传输机构以及通信部分。每个产品分别进行3次检测，得到DD，D。当1．1视觉检测系统DD⋯D中有任意一值不在公差范围内，则认该系统是在平板边框与屏幕压合后对其缝隙定该产品为不合格品，该产品需返回重新压合；反收稿日期：2014—12—31作者简介：潘辉(1990一)，男，江苏建湖人，江苏理工学院硕士研究生，主要研究方向为无损检测。·51·2015年第44卷机械设计与制造工程之，若D。，D，D，都在公差范围内，则认定该产品视觉检测总体结构如图2所示。为

7、合格品，可以进行下一道工序。该系统机械结构主要由GAP检测相机、合格1．2机械机构设计品与不合格品传送装置以及待检i贝0品传送装置等根据该系统框图(图1)中的组成要素，设计出组成，每个机构机械部分的动力来源采用交流伺服图2系统机构简图电机驱动，为避免传送装置的振动对检测精度的影响，每个机构传动之间相互独立。GAP检测装置主要通过2个定位气缸对检测平板定位后，再通过丝杠传动实现平台的移动；CCD相机则采用触发软件自动采集图像，检测GAP大小；并将图像处理结果经RS232转RS485线路传送给PLC，通过PL

8、C输出检测结果。合格品与不合格品传送装置通过皮带传动实现合格品与不合格品的分类，且两者运动方向相反；待检测装置则是通过皮带传动将已经压合完成的平板传送到抓取位置。具体流程框图如图3所示。2图像处理及算法实现2．1图像预处理为了在保证检测精度的同时注重检测效率，图片质量至关重要，需对采集图像进行数字化处理。图3系统检测流程框图通过相机采集到的原始图像可能因为环境因素会波后的结果经过阶梯锐化处理来增强图像效果，凸含有噪声，因此必须