一种彩色相机RGB图像融合视觉检测系统及检测方法与流程

本发明属于机器视觉检测系统中缺陷识别领域，具体涉及一种组合光照明的彩色相机rgb图像融合视觉检测系统。

技术背景

随着生活水平的提高，人们在选购商品的过程中除了看重商品的使用性能之外，对商品的外观质量也提出了更高的要求，如手机外壳、瓶盖、茶罐等表面的质量直接影响人们的选购。

由于各种因素，手机外壳、瓶盖、茶罐等表面在生产加工过程中不可避免地产生黑点、划痕、压伤、划伤等各种缺陷，因此在工业生产过程中必须要从大量产品中识别各种不同的缺陷、剔除不合格产品。

目前，以手机外壳表面缺陷检测为例，针对待测物表面缺陷检测已经有很多方法，它们的检测装置、成像光路各不相同，如公开号为cn104914109a的检测系统和方法，机械装置复杂，如公开号为cn102218406a的检测装置和方法，采用组合光照明和多工位拍照获取图像进行不同缺陷处理识别，具有高精度、稳定的特点，但成像装置复杂，拍照流程工序多。

本发明结合彩色相机成像原理，采用同轴光源与条形平行光组合光源照明系统，用红、绿、蓝三种颜色的光源对待测物进行照明，由高精度彩色相机获取图像，通过计算机从rgb三通道提取图像，进行图形处理、识别，判断缺陷，能快速、简单、准确地对待测物表面缺陷进行检测。

技术实现要素：

本发明为了提高生产过程中对手机壳、瓶盖、茶罐等待测物光滑表面缺陷检测的速度和精度，简化成像系统，提出了一种组合光照明的彩色相机rgb图像融合视觉检测系统，利用彩色相机rgb三通道成像特点和图像处理技术，能有效地对待测物表面缺陷进行识别、检测。

本发明为了实现待测物表面缺陷检测，设计了一种检测系统，包括待测物、一个高精度彩色相机、一个同轴光源、四个条形平行光源，同轴光源与条形平行光源形成组合光照明系统对待测物表面进行照明，整个检测系统处于黑暗封闭空间内，其中，

所述的组合光照明系统中，同轴光源位于待测物的正上方，位于高精度彩色相机的正下方，四个条形平行光分别以一定角度位于待测物的前、后、左、右侧上方；

所述的组合光照明系统中的四个条形平行光源，前、后条形平行光源对称布置且光照颜色相同，与水平面成α角度对待测物进行照明；左、右条形平行光源对称布置且光照颜色相同，与水平面成β角度对待测物进行照明，α、β的取值范围为10°～45°；

所述的组合光照明系统中，同轴光源采用波长为635～645nm的红光作为照明光源对待测物进行照明，前、后条形平行光源采用波长为520～530nm的绿光作为照明光源对待测物进行照明，左、右条形平行光源采用波长为460～475nm的蓝光作为照明光源对待测物进行照明，组合光照明系统中同轴光源、前后条形平行光源以及左右条形光的三种光照颜色可任意相互交换。

一种组合光照明的彩色相机rgb图像融合视觉检测系统对待测物表面进行缺陷检测的方法，其步骤如下：

步骤一、采用组合光照明系统对带检测物表面进行照明，同轴光源与条形平行光源配合，同时用红、绿、蓝三种颜色的光对待检测表面进行照明；

步骤二、采用高精度彩色相机对待测物表面进行拍照，将采集的图像传送给计算机；

步骤三、计算机分别提取rgb三个通道的图像，对各通道图像分别进行处理和识别缺陷，融合检测出待测物表面黑点、划痕、压伤、划伤等缺陷。

有益效果：检测系统结构简单，降低了使用成本，只用一个镜头拍照，简化了操作，根据彩色相机rgb三通道不同成像特点，采用红绿蓝三种光照的组合照明方式进行照明，同轴光源从待测物正上方照明能有效地获取待测物表面的压伤等立体特征明显的缺陷，采用的前、后条形平行光源照明能有效地获取左右走向的划痕等缺陷，采用的左、右条形平行光源照明能有效地获取前后走向的划痕等缺陷。最后计算机分别提取rgb三个通道的图像，r通道对应红光光路的图像，g通道对应绿光光路的图像，b通道对应蓝光光路的图像，各个通道呈现不同的缺陷侧重点，对各通道图像分别进行处理和识别缺陷，融合分析，能有效准确地检测出待测物表面的黑点、划痕、压伤、划伤等各种不同缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将实施例技术描述中用到的附图进行简单的描述：

图1是本发明检测系统流程框图

图2是本发明检测系统结构示意图

图3是检测系统中左右条形平行光源安装示意图

图4是检测系统中前后条形平行光源安装示意图

附图说明如下：

1、高精度彩色相机；2、同轴光源；3、前条形平行光源；4、左条形平行光源；5、后条形平行光源；6、右条形平行光源；7、待测物；

a、发光面；b、条形平行光源光线；c、同轴光源光线；a、待测物长度；b、待测物宽度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，为用于待测物缺陷检测的检测系统结构示意图，其中1为高精度彩色相机，2为同轴光源，3、4、5、6为条形平行光源，7为待测物，检测时整个系统处于黑暗封闭空间内，所述的组合光照明系统中，条形平行光源3、4、5、6分别位于待测物前、左、后、右侧上方，同轴光源2位于待测物正上方。

如图3所示，为检测系统中从前向后看左、右条形平行光源与同轴光源安装示意图，条形平行光源4、6与水平面成α角度对待测物进行照明，α的取值范围为10°～45°。

如图4所示，为检测系统中从左向右看前、后条形平行光源与同轴光源安装示意图，条形平行光源3、5与水平面成β角度对待测物进行照明，β的取值范围为10°～45°。

下面以手机外壳表面缺陷检测为例来说明本发明的检测系统和方法：

所述的待测物为一普通手机外壳；

所述的的组合光照明系统中，同轴光源2采用波长为635～645nm的红光作为照明光源对手机壳进行照明，发光面大小为80mm×150mm。前、后条形平行光源3、5采用波长为520～530nm的绿光作为照明光源对手机壳进行照明，发光面大小为65mm×150mm，前、后条形平行光源与水平面成α＝30°对手机外壳进行照明。左、右条形光源4、6采用波长为460～475nm的蓝光作为照明光源对手机壳进行照明，发光面大小为80mm×130mm，条形光源与水平面成β＝30°对手机外壳进行照明。

将待检测手机外壳放在检测平台上，采用以上所述的组合光照明系统同时对手机外壳进行照明，用高精度彩色相机进行拍照，获取图像，将图像传入计算机(未示出)，计算机分别提取rgb三个通道的图像，r通道对应红光光路的图像，g通道对应绿光光路的图像，b通道对应蓝光光路的图像，对各通道图像分别进行处理和识别缺陷，融合分析，结合手机外壳生产要求对比、判定、识别缺陷，至此完成缺陷检测。

优选地，组合光照明系统中同轴光源、前后条形平行光源以及左右条形平行光源的三种光照颜色可任意相互交换，即同轴光源也可以是蓝光或者绿光，左右条形平行光源也可以是红光或者绿光，前后条形平行光源也可以是红光或蓝光，只要同轴光源、前后条形平行光源以及左右条形平行光源的颜色不相同即可。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明的保护范围。