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原文传递一种旋转式全扫描热水器内胆表面缺陷检测装置及方法

专利名称：	一种旋转式全扫描热水器内胆表面缺陷检测装置及方法
摘要：	一种用于热水器内胆表面缺陷检测的装置及方法，属于表面缺陷检测技术领域，解决了目前搪瓷釉面缺陷检测中检测速度慢、可操控性差、反光部位信息丢失严重、缺陷误检率和漏检率较高等问题，并且很好的利用反光现象提出了判断反光位置是否为缺陷的方法。在图像处理之前选用分块阈值处理算法进行预处理，以保证后续的图像处理得到理想效果。该检测装置包括计算机、线阵相机、平面光源、编码器、水平移动滑台、固定支板、步进电机、肋板、旋转轴、连接端盘、旋转杆、光源固定支架。采用本发明的检测装置，能够高效采集内胆表面缺陷信息，并且可以针对不同形状与尺寸的热水器内胆，更换相机与镜头，调整光源照射角度，极大的提高检测效率和精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	卢振洋;张天慧;闫志鸿;王俊涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910436674.9
公开号：	CN110261407A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	刘萍
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种旋转式全扫描热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于：包括计算机、线阵相机、平面光源、编码器、水平移动滑台、中心旋转机构、光源固定支架；其中，中心旋转机构是将两个肋板固定于水平移动滑台上，旋转轴通过轴承与肋板连接在一起，通过固定支板将步进电机固定在肋板的外侧，再与轴承连接，利用连接端盘将两段中心杆连接在一起，从而实现对旋转杆的运动控制；将线阵相机安装在中心旋转杆上，由光源固定支架把旋转杆和平面光源连接在一起；相机处于热水器内胆的中心线上，调整光源使之与相机处于同一垂直面，且垂直距离为180mm，相邻光源之间相距15mm,光源照射方向与相机采像方向呈90°夹角；水平移动滑台使相机运动至某一位置，点亮某一光源，关闭其它光源，通过旋转机构让相机旋转一周，期间进行采像，依次点亮其它光源重复上述操作，待当前位置图像采集完毕，运动至下一个位置，重复上述整个过程，直至采集到内胆表面所有位置。 2.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，通过固定支板与四根双头螺栓将步进电机固定在肋板外侧，解决了空间位置的干涉问题，或者调整高度。 3.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，旋转轴与旋转杆之间利用多通孔连接端盘连接在一起，使得连接更牢固，旋转更稳定。 4.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，所选用的相机是线阵相机，并通过编码器记录当前位置，实现在同一位置不同状态下采像，以便后期对图像对比。 5.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，采用多个平面光源、多个照射角度的方式，对同一位置做多次扫描，从而采集到同一位置不同照射角度和曝光时间下的图像，更加精确完整的获取整个内胆表面的图像信息。 6.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，利用相机的多行变曝光进行扫描，减少反光造成的信息缺失，获取更多高亮区域的信息。 7.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，因为反光造成的光照不均与问题，在采集图像后选用分块阈值处理算法进行预处理，以便获取更多位置的更准确的图像信息。 8.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，在同一位置、同一光源照射角度下、不同曝光时间或者光照亮度下，多次扫描采像，利用缺陷部位与正常部位的反光程度不同，以及所形成的的反光形状的差异，对比判断该位置下的图像是否为缺陷；因为在不同曝光时间下，反光部位的亮度始终大于或等于缺陷部位的亮度；在曝光时间逐渐减小的过程中，反光部位的亮度衰减程度远低于缺陷部位亮度的减弱程度，当检测到的异常位置的平均亮度小于反光位置平均亮度的一半时，便认为该位置属于缺陷。 9.如权利要求1所述的用于热水器内胆表面缺陷检测的装置，其特征在于，在同一位置、同一曝光时间、不同光源角度下，多次扫描采像；在不同光源角度照射下，反光位置会随光源照射角度的改变而改变，但是缺陷位置不会发生变化；因此对比观察该位置不同光源角度下各个图像的反光位置进而判断出是否为缺陷。
所属类别：	发明专利