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合成革缺陷自動檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及合成革缺陷檢測【技術領域】，公開了合成革缺陷自動檢測裝置及檢測方法。該裝置包括用于輸送合成革的傳送帶和控制傳送帶輸送的步進電機，傳送帶的上方依次設有用于檢測合成革外觀缺陷的CCD相機和用于檢測合成革內(nèi)部缺陷的超聲波探傷儀，在CCD相機和超聲波探傷儀之間的傳送帶一側(cè)設有第一分選裝置，在傳送帶的輸出端一側(cè)設有第二分選裝置；還包括與CCD相機連接的圖像采集模塊，與超聲波探傷儀連接的數(shù)據(jù)采集模塊，與圖像采集模塊和超聲波探傷儀連接的主控制模塊。本發(fā)明具有既能對合成革的外觀缺陷進行檢測又能對合成革的內(nèi)部缺陷進行檢測的優(yōu)點。
【專利說明】合成革缺陷自動檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及合成革缺陷檢測【技術領域】，更具體的說，特別涉及一種合成革缺陷自動檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]合成革廣泛應用在制作各類鞋、靴、箱包和球類等產(chǎn)品中，合成革在加工過程中需要經(jīng)過多道工序，這導致合成革會產(chǎn)生一些外觀缺陷，如不對這些具有外觀缺陷的產(chǎn)品進行篩選，將嚴重的降低了產(chǎn)品的品質(zhì)、并且影響了企業(yè)的聲譽。
[0003]現(xiàn)有技術的做法主要包括兩種:一是通過工人肉眼觀察和篩選，但是工人在長時間工作后容易出現(xiàn)疲勞，注意力不集中，進而容易造成檢驗失誤等操作，最終影響到產(chǎn)品的品質(zhì)；二是采用基于圖像識別技術的相機進行篩選，但是該方法主要存在的問題是:不能對內(nèi)部具有缺陷的合成革進行檢測和判斷，這將導致外觀合格而內(nèi)部具有缺陷的產(chǎn)品也被判斷為合格產(chǎn)品，使產(chǎn)品的品質(zhì)收到了影響。同時現(xiàn)有的基于圖像識別技術方法還進一步存在:圖像識別效果差，容易產(chǎn)生誤判斷，以及在識別出具有缺陷的產(chǎn)品后，需要工人手工處理，影響了自動化的篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種既能對分塊的合成革的外觀缺陷進行檢測又能對分塊的合成革的內(nèi)部缺陷進行檢測的合成革缺陷自動檢測裝置及檢測方法。
[0005]為了解決以上提出的問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]合成革缺陷自動檢測裝置，包括用于輸送合成革的傳送帶和控制傳送帶輸送的步進電機，所述傳送帶的上方依次設有用于檢測合成革外觀缺陷的CCD相機和用于檢測合成革內(nèi)部缺陷的超聲波探傷儀，并且在CCD相機和超聲波探傷儀之間的傳送帶一側(cè)設有第一分選裝置，在傳送帶的輸出端一側(cè)設有第二分選裝置；該自動檢測裝置還包括與CCD相機連接的圖像采集模塊，與超聲波探傷儀連接的數(shù)據(jù)采集模塊，以及與圖像采集模塊和超聲波探傷儀連接的主控制模塊，所述主控制模塊用于根據(jù)CCD相機和超聲波探傷儀所檢測的結(jié)果控制第一分選裝置和第二分選裝置對具有外觀缺陷和內(nèi)部缺陷的合成革進行分選。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述主控制模塊包括:
[0008]與圖像采集模塊連接的圖像處理模塊，用于對圖像采集模塊所輸送的數(shù)字信號的圖像信息進行接收，并且對該圖像信息依次進行灰值處理、二值化處理和blob分析處理；
[0009]標準圖像設定模塊，用于設定標準的blob分析數(shù)值；
[0010]連接圖像處理模塊和標準圖像設定模塊的第一比較模塊，用于將圖像處理模塊在blob分析處理后的數(shù)據(jù)與標準圖像設定模塊設定的blob分析數(shù)值進行對比，并輸出一比較結(jié)果值；
[0011]與第一比較模塊連接的第一控制模塊，用于根據(jù)第一比較模塊輸出的比較結(jié)果值控制第一分選裝置動作。[0012]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述主控制模塊還包括:
[0013]與數(shù)據(jù)采集模塊連接的數(shù)據(jù)處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊所輸送的數(shù)字信號的超聲波信息進行接收，該超聲波信息包括發(fā)射時長信息和收時長信息，并且數(shù)據(jù)采集模塊對超聲波信息中的發(fā)射時長信息和接收時長信息進行減法運算；
[0014]標準數(shù)據(jù)設定模塊，用設定標準的發(fā)射時長信號和接收時長信號的減法運算值；
[0015]連接數(shù)據(jù)處理模塊和標準數(shù)據(jù)設定模塊的第二比較模塊，用于將數(shù)據(jù)采集模塊所處理的超聲波信息中的發(fā)射時長信號和接收時長信號進行減法運算值與標準數(shù)據(jù)設定模塊中所設定的標準運算值進行比較，并輸出一比較結(jié)果值；
[0016]與第二比較模塊連接的第二控制模塊，用于根據(jù)第二比較模塊輸出的比較結(jié)果值控制第二分選裝置動作。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:還包括與主控制模塊的第一比較模塊和第二比較模塊連接的顯示模塊，以及與主控制模塊連接的確認模塊。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述第一分選裝置和第二分選裝置的結(jié)構(gòu)一致，均包括設于傳送帶一側(cè)的安裝板，安裝于安裝板上的氣缸，與氣缸的動力輸出端連接的底板，以及通過一連接器與底板連接的推板，并且所述推板與傳送帶上的合成革相對應。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:還包括設于安裝板和氣缸之間并用于對氣缸進行導向的導向裝置，該導向裝置包括設于安裝板上的導向套和設于氣缸上并與導向套相配合的導向軸。
[0020]本發(fā)明還提供一種基于上述的合成革缺陷自動檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟，
[0021]步驟SI,步進電機控制傳送帶輸送合成革；
[0022]步驟S2，CCD相機實時的獲取合成革的圖像信息，并將該圖像信息通過圖像采集模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的圖像信息后傳送至主控制模塊中進行分析處理，當主控制模塊分析得出合成革存在外觀缺陷時，執(zhí)行步驟S3，否則執(zhí)行步驟S4 ；
[0023]步驟S3，第一分選裝置動作，對傳送帶輸送出的具有外觀缺陷的合成革進行分選處理，然后返回至步驟SI ；
[0024]步驟S4，第一分選裝置不動作，傳送帶繼續(xù)輸送合成革；
[0025]步驟S5，超聲波探傷儀實時的對傳送帶上的合成革發(fā)出和接收超聲波信號，該超聲波信號包括發(fā)射時長信號和接收時長信號，并將該信號通過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送至主控制模塊中進行分析處理，當主控制模塊分析得出合成革存在內(nèi)部缺陷時，執(zhí)行步驟S6，否則執(zhí)行步驟S7 ；
[0026]步驟S6，第二分選裝置動作，對傳送帶輸送出的具有內(nèi)部缺陷的合成革進行分選處理，然后返回至步驟S4;
[0027]步驟S7，第二分選裝置不動作，傳送帶繼續(xù)輸送合成革。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述步驟S2中的主控制模塊對圖像采集模塊轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的圖像信息進行分析處理的步驟具體為:
[0029]S21，對圖像采集模塊轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的圖像信息進行灰值處理；
[0030]S22，對灰值處理后的圖像信息進行二值化處理；
[0031]S23，對二值化處理后的圖像信息進行blob分析處理；[0032]S24，輸出blob分析處理后的數(shù)值。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述步驟S5中主控制模塊對數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號的發(fā)射時長信號和接收時長信號進行處理的具體步驟為:
[0034]S51，對發(fā)射時長信號和接收時長信號進行減法運算；
[0035]S55，輸出減法運算后的數(shù)值。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例:所述步驟S2中的主控制模塊分析得出合成革存在外觀缺陷后，還包括判斷所述外觀缺陷等級的進行評價的步驟，該評定步驟具體為，
[0037]當一塊合成革的一個缺陷圖像的面積大于設定值a時，或在一塊合成革上缺陷圖像的數(shù)量超過b個，或在一塊合成革上的缺陷圖像的面積大于c時，并且缺陷圖像的數(shù)量超過d個，判斷為一級缺陷；
[0038]當一塊合成革的一個缺陷圖像的面積小于a時，或在一塊合成革上缺陷圖像的數(shù)量少于b個，判斷為二級缺陷；
[0039]式中，c〈a，d〈b。
[0040]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明一方面采用CXD相機和主控制模塊可以對合成革的外觀缺陷進行檢測，另一方面采用超聲波探傷儀和主控制模塊可對合成革的內(nèi)部缺陷進行檢測，并且在外觀缺陷檢測和內(nèi)部缺陷檢測的過程中均采用分選裝置對具有缺陷的產(chǎn)品進行分選，實現(xiàn)了自動化的處理步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置的框架圖。
[0042]圖2為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置中CCD相機線路的連接圖。
[0043]圖3為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置中超聲波探傷儀線路的連接圖。
[0044]圖4為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置中第一和第二分選裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖5為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測方法的流程圖。
[0046]圖6為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測方法中CCD相機的處理流程圖。
[0047]圖7為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置中超聲波探傷儀的處理流程圖。
[0048]圖8為本發(fā)明的合成革缺陷自動檢測裝置所檢測的不合格點的位置圖。
[0049]附圖標記說明:10、主控制模塊，20、圖像采集模塊，30、數(shù)據(jù)采集模塊，40、顯示模塊，50、超聲波探傷儀，60、CXD相機，70、第一分選裝置，80、第二分選裝置，90、步進電機，100、傳送帶，101、導向套，102、導向軸，103、底板，104、推板，105、連接器，106、安裝板，107、氣缸，110、圖像處理模塊，120、標準圖像設定模塊，130、第一比較模塊，140、第一控制模塊，150、數(shù)據(jù)處理模塊，160、標準數(shù)據(jù)設定模塊，170、第二比較模塊，180、第二控制模塊，200、確認模塊。
【具體實施方式】
[0050]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0051]實施例一
[0052]參閱圖1所示，本實施例提供的合成革缺陷自動檢測裝置，包括用于輸送合成革的傳送帶100和控制傳送帶100輸送的步進電機90，其中，所述的傳送帶100的上方依次設有用于檢測合成革外觀缺陷的CCD相機60和用于檢測合成革內(nèi)部缺陷的超聲波探傷儀50，并且在CCD相機60和超聲波探傷儀50之間的傳送帶100 —側(cè)設有第一分選裝置70，在傳送帶100的輸出端一側(cè)設有第二分選裝置80 ;該自動檢測裝置還包括與CCD相機60連接的圖像采集模塊20，與超聲波探傷儀50連接的數(shù)據(jù)采集模塊30，以及與圖像采集模塊20和超聲波探傷儀50連接的主控制模塊10，所述的主控制模塊10用于根據(jù)CCD相機60和超聲波探傷儀50所檢測的結(jié)果控制第一分選裝置70和第二分選裝置80對具有外觀缺陷和內(nèi)部缺陷的合成革進行分選。
[0053]在本實施例中，采用CCD相機60和主控制模塊10可以對合成革的外觀缺陷進行檢測，當檢測到具有外觀缺陷時，主控制模塊10控制第一分選裝置70對缺陷的合成革進行分選；而采用超聲波探傷儀50和主控制模塊可10對合成革的內(nèi)部缺陷進行檢測，當檢測到具有內(nèi)部缺陷時，主控制模塊10控制第二分選裝置80對缺陷的合成革進行分選，即實現(xiàn)了自動化的檢測、分析分選步驟。
[0054]本實施例中，傳送帶100的傳送速度是根據(jù)CXD相機60的拍攝時間和超聲波探傷儀50的探傷時間進行設定的，也就是當CCD相機60或超聲波探傷儀50的下方出現(xiàn)分塊的合成革即進行拍攝或探傷，根據(jù)所需要的拍攝時間或探傷時間隨時調(diào)整傳送速度，當對于CCD相機60及超聲波探傷儀50拍攝及探傷精度要求高時，對應設置較低的傳送速度檔位，當對于CCD相機60及超聲波探傷儀50拍攝及探傷精度要求高時，對應設置相對較高的傳送速度檔位，以提高檢測效率。
[0055]也可以在CCD相機60和超聲波探傷儀50處增設感應傳感器，即當傳感器感應到分塊的合成革出現(xiàn)時，CCD相機60和超聲波探傷儀50即啟動拍攝或探傷工作，當未感應到分塊的合成革出現(xiàn)時，CCD相機60和超聲波探傷儀50休眠節(jié)省功率。
[0056]參閱圖2所示，本實施例中的主控制模塊10包括:與圖像采集模塊20連接的圖像處理模塊110，用于對圖像采集模塊20所輸送的數(shù)字信號的圖像信息進行接收，并且對該圖像信息依次進行灰值處理、二值化處理和blob分析處理；標準圖像設定模塊120，用于設定標準的blob分析數(shù)值；連接圖像處理模塊110和標準圖像設定模塊120的第一比較模塊130，用于將圖像處理模塊110在blob分析處理后的數(shù)據(jù)與標準圖像設定模塊120設定的blob分析數(shù)值進行對比，并輸出一比較結(jié)果值；與第一比較模塊130連接的第一控制模塊140，用于根據(jù)第一比較模塊130輸出的比較結(jié)果值控制第一分選裝置70動作。
[0057]本實施例中的blob分析處理可以獲得圖像上的各種缺陷，而為了方便對圖像信息進行blob分析處理，需要提前對圖像信息進行灰值處理和二值化處理，其具體分析過程如下:
[0058]在圖像為二值圖像時，可用矩來描述圖像中一些區(qū)域的形狀特征，如在一個區(qū)域
為R(i，j)階矩可由下列公式計算得出
【權利要求】
1.合成革缺陷自動檢測裝置，包括用于輸送合成革的傳送帶(100)和控制傳送帶(100)輸送的步進電機(90)，其特征在于:所述傳送帶(100)的上方依次設有用于檢測合成革外觀缺陷的CCD相機(60)和用于檢測合成革內(nèi)部缺陷的超聲波探傷儀(50)，并且在CCD相機出0)和超聲波探傷儀(50)之間的傳送帶(100) —側(cè)設有第一分選裝置(70)，在傳送帶(100)的輸出端一側(cè)設有第二分選裝置(80);該自動檢測裝置還包括與CCD相機(60)連接的圖像采集模塊(20)，與超聲波探傷儀(50)連接的數(shù)據(jù)采集模塊(30)，以及與圖像采集模塊(20)和超聲波探傷儀(50)連接的主控制模塊(10)，所述主控制模塊(10)用于根據(jù)CCD相機(60)和超聲波探傷儀(50)所檢測的結(jié)果控制第一分選裝置(70)和第二分選裝置(80)對具有外觀缺陷和內(nèi)部缺陷的合成革進行分選。
2.根據(jù)權利要求1所述的合成革缺陷自動檢測裝置，其特征在于:所述主控制模塊(10)包括， 與圖像采集模塊(20)連接的圖像處理模塊(110)，用于對圖像采集模塊(20)所輸送的數(shù)字信號的圖像信息進行接收，并且對該圖像信息依次進行灰值處理、二值化處理和blob分析處理； 標準圖像設定模塊(120)，用于設定標準的blob分析數(shù)值； 連接圖像處理模塊(110)和標準圖像設定模塊(120)的第一比較模塊(130)，用于將圖像處理模塊(110)在blob分析處理后的數(shù)據(jù)與標準圖像設定模塊(120)設定的blob分析數(shù)值進行對比，并輸出一比較結(jié)果值； 與第一比較模塊(130)連接的第一控制模塊(140)，用于根據(jù)第一比較模塊(130)輸出的比較結(jié)果值控制第一分選裝置(70)動作。
3.根據(jù)權利要求1-2`任一所述的合成革缺陷自動檢測裝置，其特征在于:所述主控制模塊(10)還包括， 與數(shù)據(jù)采集模塊(30)連接的數(shù)據(jù)處理模塊(150)，用于對數(shù)據(jù)采集模塊(30)所輸送的數(shù)字信號的超聲波信息進行接收，該超聲波信息包括發(fā)射時長信息和收時長信息，并且數(shù)據(jù)采集模塊(30)對超聲波信息中的發(fā)射時長信息和接收時長信息進行減法運算； 標準數(shù)據(jù)設定模塊(160)，用設定標準的發(fā)射時長信號和接收時長信號的減法運算值； 連接數(shù)據(jù)處理模塊(150)和標準數(shù)據(jù)設定模塊(160)的第二比較模塊(170)，用于將數(shù)據(jù)采集模塊(30)所處理的超聲波信息中的發(fā)射時長信號和接收時長信號進行減法運算值與標準數(shù)據(jù)設定模塊(160)中所設定的標準運算值進行比較，并輸出一比較結(jié)果值； 與第二比較模塊(170)連接的第二控制模塊(180)，用于根據(jù)第二比較模塊(170)輸出的比較結(jié)果值控制第二分選裝置(80)動作。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的合成革缺陷自動檢測裝置，其特征在于:還包括與主控制模塊(10)的第一比較模塊(130)和第二比較模塊(170)連接的顯示模塊(40)，以及與主控制模塊(10)連接的確認模塊(200)。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的合成革缺陷自動檢測裝置，其特征在于:所述第一分選裝置(70)和第二分選裝置(80)的結(jié)構(gòu)一致，均包括設于傳送帶(100) —側(cè)的安裝板(106)，安裝于安裝板(106)上的氣缸(107)，與氣缸(107)的動力輸出端連接的底板(103)，以及通過一連接器(105)與底板(103)連接的推板(104)，并且所述推板(104)與傳送帶(100)上的合成革相對應。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的合成革缺陷自動檢測裝置，其特征在于:還包括設于安裝板(106)和氣缸(107)之間并用于對氣缸(107)進行導向的導向裝置，該導向裝置包括設于安裝板(106)上的導向套(101)和設于氣缸(107)上并與導向套(101)相配合的導向軸(102)。
7.基于權利要求1~6任一所述的合成革缺陷自動檢測裝置的檢測方法，其特征在于:該方法包括以下步驟， 步驟SI,步進電機(90)控制傳送帶(100)輸送合成革； 步驟S2，CCD相機(60)實時的獲取合成革的圖像信息，并將該圖像信息通過圖像采集模塊(20)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的圖像信息后傳送至主控制模塊(10)中進行分析處理，當主控制模塊(10)分析得出合成革存在外觀缺陷時，執(zhí)行步驟S3，否則執(zhí)行步驟S4; 步驟S3，第一分選裝置(70)動作，對傳送帶(100)輸送出的具有外觀缺陷的合成革進行分選處理，然后返回至步驟SI ； 步驟S4，第一分選裝置(70)不動作，傳送帶(100)繼續(xù)輸送合成革； 步驟S5，超聲波探傷儀(50)實時的對傳送帶(100)上的合成革發(fā)出和接收超聲波信號，該超聲波信號包括發(fā)射時長信號和接收時長信號，并將該信號通過數(shù)據(jù)采集模塊(30)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送至主控制模塊(10)中進行分析處理，當主控制模塊(10)分析得出合成革存在內(nèi)部缺陷時，執(zhí)行步驟S6，否則執(zhí)行步驟S7 ； 步驟S6，第二分選裝置(80)動作，對傳送帶(100)輸送出的具有內(nèi)部缺陷的合成革進行分選處理，然后返回至步驟S4 ； 步驟S7，第二分選裝置(80)不動作，傳送帶(100)繼續(xù)輸送合成革。
8.根據(jù)權利要求7所述的合成革缺陷自動檢測方法，其特征在于:所述步驟S2中的主控制模塊(10)對圖像采集模塊(20)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的圖像信息進行分析處理的步驟具體為: S21，對圖像采集模塊(20)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的圖像信息進行灰值處理； S22，對灰值處理后的圖像信息進行二值化處理； S23，對二值化處理后的圖像信息進行blob分析處理； S24，輸出blob分析處理后的數(shù)值。
9.根據(jù)權利要求7-8任一所述的合成革缺陷自動檢測方法，其特征在于:所述步驟S5中主控制模塊(10)對數(shù)據(jù)采集模塊(30)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號的發(fā)射時長信號和接收時長信號進行處理的具體步驟為: S51，對發(fā)射時長信號和接收時長信號進行減法運算； S55，輸出減法運算后的數(shù)值。
10.根據(jù)權利要求7-9任一所述的合成革缺陷自動檢測方法，其特征在于:所述步驟S2中的主控制模塊(10)分析得出合成革存在外觀缺陷后，還包括判斷所述外觀缺陷等級的進行評價的步驟， 該評定步驟具體為， 當一塊合成革的一個缺陷圖像的面積大于設定值a時，或在一塊合成革上缺陷圖像的數(shù)量超過b個，或在一塊合成革上的缺陷圖像的面積大于c時，并且缺陷圖像的數(shù)量超過d個，判斷為一級缺陷；當一塊合成革的一個缺陷圖像的面積小于a時，或在一塊合成革上缺陷圖像的數(shù)量少于b個，判斷為二級缺陷； 式中，c〈a， d<bo
【文檔編號】G01N29/04GK103776841SQ201410025376
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權日:2014年1月20日
【發(fā)明者】邵燁, 葉青松, 何韜 申請人:浙江閩鋒化學有限公司