具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统 专利技术说明

分离筛选设备的制造及其应用技术1.本发明属于塑料件分拣检测技术领域，尤其涉及具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统。背景技术：2.如今市面上应用的外卖盒种类繁多，而作为非标塑料件的代表‑‑塑料外卖盒凭借其杰出的密封与抗油表现，更好地适用于多种食品，因而塑料在众多材质中脱颖而出。塑料外卖盒种类繁多，其分拣检测主要还是依靠人工，但人工分拣检测存在着人工成本高、分拣效率低、检测质量差等问题。另外，目前在国内高校和科研院所内，更多的是研究通过近红外高光谱图像匹配来对不同塑料材质进行分类进而建立分类模型实现分类，但更多的停留在理论角度，缺乏实践。因此，塑料件自动分拣检测系统的研究，具有重要的实际意义。技术实现要素：3.本发明提供具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统，旨在解决上述背景技术中的问题。4.本发明是这样实现的，具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统，包括特定塑料件，还包括：传送带模块，所述传送带模块用于传送所述特定塑料件；照明拍照模块，所述照明拍照模块采集所述特定塑料件的表面图像；夹持翻转装置，所述夹持翻转装置与所述照明拍照模块电性连接，用于配合所述照明拍照模块夹持翻转所述特定塑料件改变所述特定塑料件的表面位置，使所述照明拍照模块采集所述特定塑料件的表面图像；图像采集模块，所述图像采集模块与所述照明拍照模块电性连接，用于将所述照明拍照模块拍摄到的图像模拟信号转换为便于处理的数字信号；pc机，所述pc机与所述图像采集模块电性连接，用于根据所述图像采集模块传输的数字信号，对所述照明拍照模块采集到的所述特定塑料件的表面图像进行处理以及缺陷检测；分拣模块，所述分拣模块与所述pc机电性连接，用于根据所述pc机传输的检测结果，对带有缺陷的所述特定塑料件进行分拣。5.优选的，所述传送带模块采用ccd相机进行拍摄，采用环形led灯作为照明光源。6.优选的，所述夹持翻转装置包括承载模块、设置在所述承载模块上的翻转模块、设置在所述翻转模块上的夹持模块。7.优选的，所述翻转模块具有分别向前侧翻转90°、向后侧翻转90°、向左侧翻转90°、向右侧翻转90°的功能。8.优选的，所述夹持翻转装置对应设置在传送带模块上，所述夹持翻转装置设置有若干个与所述特定塑料件的数量一致。9.优选的，所述pc机包括图像增强模块、图像去噪模块、标准合格库模块、缺陷检测模块。10.优选的，所述图像增强模块通过线性运算修改图像的灰度值进行灰度变换。11.优选的，所述图像去噪模块通过加权均值对图像进行处理去噪。12.优选的，所述缺陷检测模块将标准合格库模块中的标准合格无缺陷的图像与经过所述图像去噪模块后得到的待检测的图像进行比较检测缺陷，如发现有缺陷的图像，对其进行标记。13.优选的，所述分拣模块具体为分拣机械臂。14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统，1、本发明解决了现有人工分拣检测存在的人工成本高、分拣效率低、检测质量差等问题。15.2、本发明通过设置的夹持翻转装置，使得能够对特定塑料件进行旋转，实现了对特定塑料件除底部外其余表面均能够进行缺陷检测，使得特定塑料件的缺陷检测更加全面、缺陷检测质量更高。16.3、本发明通过机器视觉技术和图像检测技术，有效地实现了对特定塑料件表面缺陷检测。17.4、本发明采用集成化、模块化设计，使得结构简单、操作方便、成本较低。附图说明18.图1为本发明的结构框图；图2为本发明中夹持翻转装置的结构框图；图3为本发明中pc机的结构框图。19.图中：1、特定塑料件；2、传送带模块；3、照明拍照模块；4、夹持翻转装置；41、承载模块；42、翻转模块；43、夹持模块；5、图像采集模块；6、pc机；61、图像增强模块；62、图像去噪模块；63、标准合格库模块；64、缺陷检测模块；7、分拣模块。具体实施方式20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。21.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：具有翻转功能的机器视觉特定塑料件缺陷检测及分拣系统，包括特定塑料件1、传送带模块2、照明拍照模块3、夹持翻转装置4、图像采集模块5、pc机6、分拣模块7。22.所述特定塑料件1设置有若干个，所述传送带模块2用于传送所述特定塑料件1，所述传送带模块2的启停以及速度参数可在pc机6上进行操作设置。所述照明拍照模块3用于采集所述特定塑料件1的表面图像，所述夹持翻转装置4与所述照明拍照模块3电性连接，用于配合所述照明拍照模块3夹持翻转所述特定塑料件1改变所述特定塑料件1的表面位置，使所述照明拍照模块3采集所述特定塑料件1的表面图像。所述图像采集模块5与所述照明拍照模块3电性连接，用于将所述照明拍照模块3拍摄到的图像模拟信号转换为便于处理的数字信号。所述pc机6与所述图像采集模块5电性连接，用于根据所述图像采集模块5传输的数字信号，对所述照明拍照模块3采集到的所述特定塑料件1的表面图像进行处理以及缺陷检测。所述分拣模块7与所述pc机6电性连接，用于根据所述pc机6传输的检测结果，对带有缺陷的所述特定塑料件1进行分拣。23.作为本实施例的进一步改进，具体的，所述照明拍照模块3采用ccd相机进行拍摄，采用环形led灯作为照明光源。24.作为本实施例的进一步改进，所述夹持翻转装置4包括承载模块41、设置在所述承载模块41上的翻转模块42、设置在所述翻转模块42上的夹持模块43。所述夹持模块43能够夹持住所述特定塑料件1的底部，所述翻转模块42能够带动夹持有所述特定塑料件1的夹持模块43以所述承载模块41为中心进行进行翻转，以使得所述特定塑料件1除了底部的其他表面依次朝向上方，以便于所述照明拍照模块3进行拍照。25.进一步具体的，所述夹持翻转装置4中的承载模块41对应设置在传送带模块2上，所述夹持翻转装置4设置有若干个与所述特定塑料件1的数量一致。26.进一步具体的，所述翻转模块42具有分别向前侧翻转90°、向后侧翻转90°、向左侧翻转90°、向右侧翻转90°的功能。27.更进一步具体的，所述承载模块41可以是承载座或承载板，可通过螺栓或螺钉固定安装在传送带模块2上；所述翻转模块42具体为底部通过球铰连接方式安装在承载模块41上的安装板，以及对应连接在安装板底部四周处的翻转气缸，翻转时，通过同侧的两个翻转气缸同时进行下拉、顶升，使安装板以球铰铰接点为旋转中心进行翻转。所述夹持模块43可以为带有夹持气缸的夹持板。28.作为本实施例的进一步改进，所述pc机6包括图像增强模块61、图像去噪模块62、标准合格库模块63、缺陷检测模块64。所述标准合格库模块63中包含有标准且无缺陷的特定塑料件1的图像，通过将采集到的图像与所述标准合格库模块63中的标准图像进行对比，即可检测出采集到的图像是否有缺陷。29.具体的，所述图像增强模块61通过线性运算修改图像的灰度值进行灰度变换。接着，根据待测的特定塑料件1的灰度值与周围背景的灰度值对比，对图像进行灰度处理，通过设定阈值，判断图像中的像素点是否属于待测的特定塑料件1。30.具体的，所述图像去噪模块62通过加权均值对图像进行处理去噪。对图像上的模板像素设定一个窗口，窗口正方形或矩形，窗口包括目标像素临近的像素以目标像素为中心通过逐行或逐列计算窗口内所有像素的平均值替换原像素值，保持窗口的形状和大小，将原图像内每个像素作为中心像素逐个用平均值代替。31.具体的，所述缺陷检测模块64将标准合格库模块63中的标准合格无缺陷的图像与经过所述图像去噪模块62后得到的待检测的图像进行比较检测缺陷，如发现有缺陷的图像，对其进行标记。32.作为本实施例的进一步改进，所述分拣模块7具体为分拣机械臂，所述分拣机械臂受pc机6信号控制，可以在pc机6上进行分拣模块7的分拣操作过程。33.本发明的工作原理及使用流程：使用时，将待测的特定塑料件1放置在夹持翻转装置4中的夹持模块43上，通过夹持模块43夹持特定塑料件1的底部，将特定塑料件1固定，接着，在pc机上设定传送带模块2的传送速度并启动传送带模块2，带有特定塑料件1的夹持翻转装置4传送至照明拍照模块3工位后，传送带模块2暂停，照明拍照模块3配合夹持翻转装置4的翻转，对特定塑料件1除底面外的其余表面进行拍照，照明拍照模块3拍照完成后，将得到的图像模拟电压信号传输至图像采集模块5中，图像采集模块5将其转换为数字信号，然后待测的特定塑料件1对应的数字信号传输至pc机6中，pc机6对接收的数字信号进行图像增强以及图像去噪后，缺陷检测模块64将处理后的图像与标准合格库模块63中的标准合格无缺陷的图像进行对比，如发现有缺陷的图像，对其进行标记，然后pc机6将标记的有缺陷的图像信息以及对应的控制指令发送至分拣模块7中，分拣模块7根据标记的有缺陷的图像信息以及对应的控制指令，对有缺陷的特定塑料件1进行分拣，分拣时，夹持模块43会松开对特定塑料件1的夹持。34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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