医疗行业非标检测 模具保护器 模具监视器 注塑机模内监控( 二 )


在本系统中 , 主要的任务是获取清晰的针尖轮廓 , 以便于跟设定值相比较 。 在背光照明方式下 , 光源均匀地从被检测物体的背面照射 , 可以获取高清晰的针尖轮廓;而在环形光照明方式下 , 能产生最适合高反射物体的无方向、柔和的光 。 根拢转十尖这一被测物体的实际情况.并为了防止光源之间的干扰 , 设计了一套同时结合背光蓝色照明和环形光红色照明这两种光源的照明子系统 , 由光源控制器以及光源1和光源2组成 。
2.2摄像子系统
要获得准确、清晰的图像 , 必须考虑到相机拍照的景深与视野范围 。 侧面拍照 , 可以获取针尖高度、针尖倾斜等图像信息:垂直拍照 , 可以获取针尖毛
刺、针尖倒描等图像信息 , 所以设计了一套同时结合侧面拍照和垂直拍照这两种方式的摄像子系统 。 它由相机1、相机2、图像处理器和图像显示器组成.
本系统设计是动态检测 , 相机、光源、触发拍照光电是跟随滑台一起运动的 , 这就要求图像的获取和处理与滑台的运动同步进行 。 调整好相机的位置 , 采用与滑台同步的节奏获取图像 , 并迅速进行图像信号处理 。 然后把处理完毕的图像数据及时送给控制子系统 。

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2,3控制子系统
在动态检测中 , 要抓拍到稳定的图像 , 并把检测控设结果传送到显示界面 , 就要解决好防止拍照抖动、制拍照时序、数据处理和信息显示等问题 。 为此 , 设计了一套具有防止抖动、数据处理、控制与现实等功能的人机界面控制子系统 。 它由PLC、扩展模块、触摸屏、触发拍照光电、步进电机、针排夹具电磁阀和LED状态指示灯等组成.
针排央具电磁阀涌讨种制气缸夹枚行对针排夹具的定位、锁紧或松开任务 , 以防止动态检测中被测对象象抖动 。 步进电机拖动滑台沿着针排夹具长度方向运动 , 滑台上悬挂了相机、光源 , 以实现对针尖毛刺的动态检测 。 触发拍照光电检测被测针尖的位置是否到达相机采集区域 。 触摸屏用来操作控制、设置运动参数、显示检测结果、统计生产信息和故障报警提示等 。 PLC和扩展模块协调指挥针排夹具电磁阀动作、步进电机运动、相机拍照和光源亮灭 , 还接收摄像子系统送来的图像数据 , 并进行归类与处理 , 然后去点亮LED状态指示灯等 , 完成对整个系统的控制.
在控制系统中 , 处理好触发拍照、数据接收等时序关系是很重要的 。 其光电感应、触发相机拍照、图像信号处理和PLC接收数据的控制时序 , 如图3所示 。
针尖毛刺检测系统的软件部分 , 由图像模块化流程处理软件、PLC程序和触摸屏程序组成 。
图像模块化流程处理软件的设计 , 主要包括针尖图像采集、颜色灰度处理、二值化处理 。 PLC程序的设计 , 主要包括确认产品种类与规格、判别操作方式;控制针排夹具气缸的动作、电机的运行、光源的亮灭、相机的触发拍照;读取图像检测数据信号以及对信号进行处理并输出驱动状态指示灯;统计生产信息、输出故障报警信号 。 触摸屏程序的设计 , 主要包括:菜单选择、品种规格选择、操作方式选择、运行参数设置、自动与手动操作、显示故障名称、显示生产信息和检测结果 。
3.1图像模块化流程处理软件
图像模块化流程处理软件采用嵌人式系统模块化软件包 , 通过设置参数实现.嵌人式系统的模块化软件包为针尖毛刺图像处理提供了有效的功能 , 用它可以完成彩色、灰度以及二值图像的显示、处理(统计、滤波)等 。
本系统的图像模块化流程处理软件设计 , 充分考虑到拍照时的景深和视野要求 , 以及根据光源灯投射在针尖部位时毛刺会有反光的特点来捕捉毛刺 , 并对毛刺有无和毛刺大小的界定采用反光面积值的大小来表示 。 所以 , 对针尖的图像检测先进行高度检测 , 再进行毛刺检测 。 采集到针尖高度和针尖毛刺的图像信
息后 , 再进行灰度处理、位置修正、面积测量、二值化处理等 。 整个对针尖进行图像模块化流程处理的检测结果 , 如图4所示 。
(2)是针尖源图 , 直接通过CCD相机抓拍到的只截取针尖部分的图片 。 (3)是针尖照片经二值化处理后的图片 。 (4)是对反光面积值再进一步二值化处理后 , 能直接反映出针尖部位有无毛刺的图片 , 其中A是有毛刺的图片 , B是没有毛刺的图片