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原文传递汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统及方法

专利名称：	汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统及方法。本发明包括四套检测机械手臂、四套漆面视觉检测模组、被检测汽车；检测时，被检测汽车移动至检测区域后，四套检测机械手臂带动固定在检测机械手臂前端的四套漆面视觉检测模组依据汽车表面轮廓定位检测划分规划得到的采样点，进行汽车表面的全范围成像，成像后通过汽车漆面图像处理方法提取汽车漆面表面外观缺陷。本发明检测精度高、效率高、可定量识别；同时本发明将条纹投影成像与漫射均匀成像相结合，最大程度的保证了高亮漆面的表面外观缺陷检测效果，避免了杂散光对检测结果的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州晶耐科光电技术有限公司
发明人：	曹频;杨甬英
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910160431.7
公开号：	CN109781739A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	忻明年
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	310027 浙江省杭州市余杭区良渚街道沈港路10号506室
主权项：	1.汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统，其特征在于包括四套检测机械手臂(S1)、四套漆面视觉检测模组(S2)；检测时，被检测汽车(S3)移动至检测区域后，四套检测机械手臂(S1)分别带动固定在检测机械手臂(S1)前端的四套漆面视觉检测模组(S2)依据汽车表面轮廓定位检测划分规划得到的采样点，进行汽车表面的全范围成像，成像后通过汽车漆面图像处理提取汽车漆面表面外观缺陷。 2.如权利要求1所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统，其特征在于漆面视觉检测模组(S2)包括：N套成像镜头相机组(S4)、防护外壳(S5)、大尺寸条纹投影屏(S6)、三个测距传感器(S7)、均匀漫射发光板(S8)；N套成像镜头相机组(S4)、大尺寸条纹投影屏(S6)、三个测距传感器(S7)、均匀漫射发光板(S8)均刚性固定在防护外壳(S5)上；且N套成像镜头相机组(S4)、大尺寸条纹投影屏(S6)、三个测距传感器(S7)、均匀漫射发光板(S8)自上而下安装，多套成像镜头相机组(S4)、三个测距传感器(S7)自左而右均匀分布，大尺寸条纹投影屏(S6)设置在多套成像镜头相机组(S4)和三个测距传感器(S7)之间，均匀漫射发光板(S8)设置在三个测距传感器(S7)下端。 3.如权利要求2所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统，其特征在于N取值为3时，三套成像镜头相机组(S4)、三个测距传感器(S7)自左而右均匀分布，且每套成像镜头相机组(S4)与每个测距传感器(S7)上下位置对称。 4.如权利要求2所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统的实现方法，其特征在于汽车表面轮廓定位检测划分规划：通过读取汽车3D模型，将模型分割为多个离散点，再依据N套成像镜头相机组(S4)的物方成像视场大小进行离散点的剔除、筛选，剔除、筛选原则依据两点间距进行，若两点间距小于等于物方视场的一半大小时，则保留为同一幅视场覆盖范围点；若两点间距超出物方视场的一半大小时，则保留为不同幅视场覆盖范围点；通过上述原则得到系列采样点，从而完成对汽车表面轮廓定位检测划分规划。 5.如权利要求4所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统的实现方法，其特征在于：检测时，检测机械手臂(S1)带动漆面视觉检测模组(S2)至被检测汽车(S3)表面的采样点，漆面视觉检测模组(S2)中的三个测距传感器(S7)分别测量当前漆面视觉检测模组(S2)与被检测汽车(S3)表面的距离值，通过三个测距传感器(S7)获得的三组距离值，根据三组距离值调整检测机械手臂(S1)以保证三套成像镜头相机组(S4)成像清晰；调整完成后，大尺寸条纹投影屏(S6)投影条纹至被检汽车(S3)表面，通过N套成像镜头相机组(S4)拍摄条纹图像；大尺寸条纹投影屏(S6)投影出的条纹包括横、竖90°正交的两组条纹组，其中横条纹组包含不同间距的多条横条纹，竖条纹组包含不同间距的多条竖条纹；N套成像镜头相机组(S4)可拍摄采集到横条纹图像组与竖条纹图像组；条纹图像采集完成后，关闭大尺寸条纹投影屏(S6)，打开均匀漫射发光板(S8)，利用N套成像镜头相机组(S4)拍摄被检测汽车(S3)表面图像，得到漫射均匀图像；再通过汽车漆面图像处理提取出被检测汽车(S3)表面的外观缺陷。 6.如权利要求5所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统的实现方法，其特征在于汽车漆面图像处理具体包括以下步骤：步骤(1)读取横条纹图像组，对横条纹图像分别进行横向条纹分割得到横向亮条纹图像和横向暗条纹图像，针对横向亮条纹图像进行二值化、边缘腐蚀，得到横向亮条纹检测区域，在横条纹图像组中分别分割出横向亮条纹灰度检测区域，对横向亮条纹灰度检测区域进行二值化与特征提取，提取得到横向亮条纹中的外观缺陷；同样依据上述处理过程可得到横向暗条纹图像中的外观缺陷；步骤(2)读取竖条纹图像组，对竖条纹图像分别进行横向条纹分割得到竖向亮条纹图像和竖向暗条纹图像，针对竖向亮条纹图像进行二值化、边缘腐蚀，得到竖向亮条纹检测区域，在竖条纹图像组中分别分割出竖向亮条纹灰度检测区域，对竖向亮条纹灰度检测区域进行二值化与特征提取，提取得到竖向亮条纹中的外观缺陷；同样依据上述处理过程可得到竖向暗条纹图像中的外观缺陷；步骤(3)读取漫射均匀图像，对漫射均匀图像进行二值化、特征提取、特征筛选操作后，提取得到漫射均匀图像中的外观缺陷；步骤(4)外观缺陷整合，将步骤(1)中提取得到的外观缺陷、步骤(2)中提取得到的外观缺陷与步骤(3)中提取得到的外观缺陷逐一进行缺陷匹配，对形状匹配一致的外观缺陷进行剔除，从而得到汽车漆面表面外观缺陷。 7.如权利要求4或5或6所述的汽车漆面表面外观缺陷全自动检测系统的实现方法，其特征在于N取值为3时，三套成像镜头相机组(S4)、三个测距传感器(S7)自左而右均匀分布，且每套成像镜头相机组(S4)与每个测距传感器(S7)上下位置对称。
所属类别：	发明专利