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原文传递一种镜片微小缺陷识别抓取系统及方法

专利名称：	一种镜片微小缺陷识别抓取系统及方法
摘要：	本发明属于利用光线手段检测透明材料技术领域，具体涉及一种镜片微小缺陷识别抓取系统及方法，系统包括检测平台、抓取模块、形变检测模块、划痕检测模块、摄像模块和算法服务器，检测平台上设置有面光源，摄像模块位于面光源的上方，检测平台上设有面光源，面光源上设有若干个检测区，摄像模块、形变检测模块、划痕检测模块位于检测区上方，抓取模块用于抓取镜片，抓取模块、形变检测模块、划痕检测模块、摄像模块均和算法服务器连接；形变检测方法采用对镜片拍照后设置拾取点并拾取RGB值后进行同比法比较和环比较；划痕检测采用卷积神经网络视觉识别的方法。本发明能准确快速地检测识别透光镜片和反光镜片微小的形变或者划痕缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	中科计算技术西部研究院
发明人：	杨东鑫;段勃;李浩澜;幸禹可;王佩;唐川
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-03T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111464790.5
公开号：	CN114113129A
代理机构：	重庆仟佰度专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	廖龙春
分类号：	G01N21/896;G01B11/16;B07C5/342;G;B;G01;B07;G01N;G01B;B07C;G01N21;G01B11;B07C5;G01N21/896;G01B11/16;B07C5/342
申请人地址：	401121 重庆市渝北区黄山大道中段53号
主权项：	1.一种镜片微小缺陷识别抓取系统，其特征在于：包括检测平台、抓取模块、形变检测模块、划痕检测模块、摄像模块和算法服务器，检测平台上设置有面光源，摄像模块位于面光源的上方，检测平台上设有面光源，面光源上设有若干个检测区，检测区相对于面光源呈环状分布，检测区相对于面光源转动连接，摄像模块、形变检测模块、划痕检测模块位于检测区上方，抓取模块用于抓取镜片，抓取模块、形变检测模块、划痕检测模块、摄像模块均和算法服务器连接。 2.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取系统，其特征在于：形变检测模块和划痕检测模块共用摄像模块和算法服务器，摄像模块包括三个摄像机，其中一个摄像头位于面光源的正上方，其余两个摄像头位于正上方摄像头的两侧且与检测平台呈30°～60°夹角。 3.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取系统，其特征在于：每个检测区均设置有坐标标签，坐标标签为数字编号、二维码、条形码、色块中的一种或者多种的组合。 4.一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：包括形变检测和划痕检测： (一)形变检测包括以下步骤： S1：将镜片置于面光源上； S2：通过摄像机从透镜上方的多角度拍摄多张镜片的照片； S3：算法服务器通过算法将每张镜片的照片从镜片中心开始由内向外生成等分线； S4：每条等分线上周向均布设置多个颜色拾取点，拾取每个拾取点上的RGB值； S5：通过同比法或者环比法比较RGB值，当RGB值任一通道值的差值出现陡增或者陡降时，则可识别为镜片上存在缺陷，其中：同比法为：两个相邻等分线之间的两个相邻拾取点的RGB值的三个通道值分别相减；环比法为：单一等分线上两个相邻拾取点的RGB值的三个通道值分别相减； S6：算法服务器输出检测结果； (二)划痕检测包括以下步骤： S7：将镜片置于面光源上； S8：摄像机多角度拍摄镜片并输出RTSP视频流； S9：算法服务器获取视频流，将视频流通过CPU解码，将解码后的视频流送到已加载算法模型的GPU开始推理计算，并输出检测结果； S10：根据检测结果分别将有缺陷和无缺陷的镜片分类取放； (三)同一镜片的形变检测和划痕检测任一检测结果为有缺陷时，立即停止该镜片的其余检测步骤，并统一判定检测结果为有缺陷；形变检测和划痕检测的结果均为无缺陷时，则判定检测结果为无缺陷； (四)抓取模块用于在检测前将镜片置于面光源上，以及检测后根据检测结果分别将有缺陷和无缺陷的镜片分类取放。 5.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：抓取模块为三个机械臂，三个机械臂均通过串口连接至控制器，控制器连接至算法服务器，三个机械臂的协同工作方法为：控制器获取各个检测区坐标，第一机械臂抓取待检测镜片放置到检测区；控制器从算法服务器获取检测结果，第二机械臂获取检测结果为无缺陷的检测区的坐标后将该检测区内的镜片放回生产线，第三机械臂获取检测结果为有缺陷的检测区的坐标后，将该检测区内的镜片放置到回收区；第一机械臂的抓取速度大于第二机械臂、第三机械臂的抓取速度。 6.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：控制器获取坐标的方法为：驱动电机驱动面光源旋转一圈，让检测区逐一通过摄像机，摄像机通过视觉识别坐标标签获取坐标。 7.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：S3中镜片的中心点的确认是利用canny边缘检测算法计算镜片的轮廓，然后求出镜片的中心点。 8.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：S3中等分线之间最宽处的距离不超过20像素，单一等分线上相邻两个拾取点之间的距离为1～20像素。 9.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：S9中的算法模型为YOLOv4。 10.根据权利要求1所述的一种镜片微小缺陷识别抓取方法，其特征在于：摄像机的多角度拍摄为多个摄像机固定角度同时拍摄，每台摄像机同时拍摄至少两个镜片。
所属类别：	发明专利