一種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電解電容外觀包裝缺陷檢測方法，尤其是基于數字圖像處理的電解電容外觀包裝缺陷檢測系統與檢測方法。
【背景技術】
[0002]目前，對于電解電容外部包裝的缺陷檢驗還依賴于人工目視判斷，即通過人眼觀察電容上、下表面的塑料包裝圓形邊緣是否規整、包邊是否與電容邊緣對齊、是否有突出的邊緣破損，電容表面的正負極符號位置是否正確、正負極符號是否與電容的長短引腳對應一致，型號信息是否印刷正確等缺陷。人工逐一檢測存在著勞動力需求大、速度慢、效率低下的問題，嚴重影響著企業的生產力和經濟效益。
【實用新型內容】
[0003]針對上述技術問題，本實用新型目的是，提供一種結構簡單，能夠代替人工操作的電容外觀包裝缺陷自動檢測系統與方法，提高檢測效率。
[0004]本實用新型解決上述技術問題采用以下技術方案:一種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測系統，其特征是包括進料槽單元、光源一單元、上表面圖像采集單元、光電開關一單元、光源二單元、下表面圖像采集單元、光源三單元、光電開關三單元、側表面圖像采集單元、中央處理器單元、顯示單元和不合格產品剔除單元；所述的進料槽單元由振動盤按齒對電容進行間隔送料，振動盤的出口為進料槽，振動盤是一人具有螺旋線的凹狀盤，進料槽為兩條矩形板限定的傳動透明槽，傳動透明槽中間設有電解電容檢測工位，電解電容引腳插在透明槽下端；透明槽上設有三個工位，光源一單元位于工位一的上表面圖像采集單元的正上方，為上表面圖像采集單元提供光線，上表面圖像采集單元在光電開關一單元檢測到電容后對電容的上表面進行外觀圖像采集；光源二單元位于位于工位二的下表面圖像采集單元的正下方，為下表面圖像采集單元提供光線，下表面圖像采集單元在光電開關二單元檢測到電解電容后對電容的下表面進行外觀圖像采集；光源三單元位于工位三的側表面圖像采集單元的側方，為側表面圖像采集單元提供光線，側表面圖像采集單元在光電開關三單元檢測到電容后對電容的側表面進行外觀圖像連續采集，工位三同時為旋轉工位，旋轉工位帶動引腳使電容旋轉一周，光電開關三單元檢測到電容進入工位三時觸發旋轉，中央處理器單元輸入端接收圖像信號用來對采集的三面圖像進行分析處理，中央處理器單元連接的顯示單元顯示采集圖像和處理結果，不合格產品剔除單元將檢測到外觀包裝有缺陷的不合格產品予以剔除。
[0005]—種電解電容外觀包裝缺陷圖像檢測方法，利用上表面圖像采集、側表面圖像采集和下表面圖像采集得到的對電解電容的三個方向圖像進行圖像處理，識別出外觀有缺陷的不合格產品；包括進料槽單元、光源一單元、上表面圖像采集單元、光電開關一單元、光源二單元、下表面圖像采集單元、光源三單元、光電開關三單元、側表面圖像采集單元、中央處理器單元、顯示單元和不合格產品剔除單元；所述的進料槽單元由振動盤按齒對電容進行間隔送料，為兩條矩形透明槽，中間放置電容引腳；光源一單元位于上表面圖像采集單元的正上方，為上表面圖像采集單元提供光線，上表面圖像采集單元在光電開關一單元檢測到電容后對電容的上表面進行外觀圖像采集；光源二單元位于下表面圖像采集單元的正下方，為下表面圖像采集單元提供光線，下表面圖像采集單元在光電開關二單元檢測到電容后對電容的下表面進行外觀圖像采集；光源三單元位于側表面圖像采集單元的側方，為側表面圖像采集單元提供光線，同時，光電開關三單元檢測到電容觸發進料槽上的旋轉板帶動電容旋轉一周，側表面圖像采集單元在光電開關三單元檢測到電容后對電容的側表面進行外觀圖像連續采集；中央處理器單元用來對采集的三面圖像進行分析處理，顯示單元顯示采集圖像和處理結果，不合格產品剔除單元將檢測到外觀包裝有缺陷的不合格產品予以剔除。
[0006]進一步，上下表面圖像分別進行彩色圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、區域分割、圖像歸一化、缺陷檢測；側面圖像分別進行彩色圖像灰度化、圖像去噪、圖像增強、圖像拼接、區域分割、圖像歸一化、缺陷檢測；所述的彩色圖像灰度化用來將攝像機獲取的彩色圖像轉換成灰度圖像，所述的圖像去噪用來對灰度圖像進行噪聲去除，所述的圖像增強用來對圖像進行對比度增強，所述的區域分割用來分割出待檢測區域，所述的圖像歸一化用來對待檢測的圖像進行旋轉、裁剪和縮放等歸一化處理，所述的缺陷檢測用來對待檢測的歸一化圖像與已有的標準歸一化圖像模板進行缺陷識別，所述的圖像拼接用來對旋轉一周的電容采集圖像拼接成一幅完整的側面圖像。
[0007]具體步驟如下:
[0008]步驟001.光電開關一檢測到電容，觸發上表面圖像采集單元相機捕獲圖像；
[0009]步驟002.將上表面彩色圖像轉換成灰度圖像；
[0010]步驟003.對上表面灰度圖像進行濾波去除圖像噪聲；
[0011]步驟004.對去噪后的上表面灰度圖像進行圖像增強以增強圖像的對比度；
[0012]步驟005.對增強后的上表面圖像進行區域分割，具體包括下面步驟:
[0013]步驟0051.對增強后的上表面圖像利用sobel邊緣檢測算子進行邊緣檢測；
[0014]步驟0052.對上表面圖像邊緣利用hough變換檢測電容上表面外觀邊緣圓曲線；
[0015]步驟0053.標記連通電容外觀邊緣圓曲線所在區域，得到分割的上表面待檢測區域；
[0016]步驟006.特別地，若上表面包裝上有字符標識信息，還需進行字符標識檢測，包括以下步驟:
[0017]步驟0061.對分割得到的上表面待檢測區域做水平或垂直灰度投影，分割出電容上表面外觀的規格信息所在區域；
[0018]步驟0062.利用上表面規格信息待檢測區域圖像中左上角和左下角像素所在直線偏離豎直方向的角度對步驟0053得到的上表面待檢測區域進行旋轉至豎直方向；其中左上角像素是從左至右，從上至下找到的第一個像素點，左下角像素是從左至右，從下至上找到的第一個像素點。
[0019]步驟007.對分割區域圖像進行歸一化，具體包括下面步驟:
[0020]步驟0071.對旋轉至豎直方向的上表面待檢測區域圖像裁剪成圓邊緣上下左右各5個像素的正方形圖像；是對已經拍到的任意方向圖像進行軟件旋轉使之與標準模板圖像方位一致，具體的旋轉角度見步驟0062，裁剪也是要與標準模板一致，為了不丟失任何信息，做小范圍擴充。
[0021]步驟0072.對裁剪后的上表面待檢測區域圖像縮放至大小規定像素點(如160X160)的規定校準圖像；
[0022]步驟008.將歸一化的上表面待檢測區域圖像與圖像數據庫里的標準上表面模板圖像(其獲取過程也是經步驟001-007)進行異或運算，運算結果超過閾值的判定為上表面不合格。
[0023]步驟009.光電開關二檢測到電容，觸發下表面圖像采集單元相機捕獲圖像；
[0024]步驟0010.將下表面彩色圖像轉換成灰度圖像；
[0025]步驟0011.對下表面灰度圖像進行濾波去除圖像噪聲；
[0026]步驟0012.對去噪后的下表面灰度圖像進行圖像增強以增強圖像的對比度；
[0027]步驟0013.對增強后的下表面圖像進行區域分割，具體包括下面步驟:
[0028]步驟00131.對增強后的下表面圖像利用sobel邊緣檢測算子進行邊緣檢測；
[0029]步驟00132.對下表面圖像邊緣利用hough變換檢測電容下表面外觀邊緣圓曲線；
[0030]步驟00133.標記連通電容外觀邊緣圓曲線所在區域，得到分割的下表面待檢測區域，這里的標記是圖像處理領域軟件用矩形框框出圓邊界的意思；
[0031]步驟0014.特別地，若下表面包裝上有字符標識信息，還需進行字符標識檢測(也可作為區域的中心或邊緣標志)，其特征在于，包括以下步驟:
[0032]步驟00141.對分割得到的下表面待檢測區域做水平或垂直灰度投影，分割出電容下表面外觀的規格信息所在區域；
[0033]步驟00142.利用下表面規格信息待檢測區域圖像中左上角和左下角像素所在直線偏離豎直方向的角度對步驟00133得到的下表面待檢測區域進行旋轉至豎直方向；其中左上角像素是從左至右，從上至下找到的第一個像素點，左下角像素是從左至右，從下至上找到的第一個像素點。
[0034]步驟0015.對分割區域圖像進行歸一化，具體包括下面步驟:
[0035]步驟00151.對旋轉至豎直方向的下表面待檢測區域圖像裁剪成圓邊緣上下左右各5個像素的正方形圖像；
[0036]步驟00152.對裁剪后的下表面待檢測區域圖像縮放至大小規定像素點(如160X160)的規定校準圖像；
[0037]步驟0016.將歸一化的下表面待檢測區域圖像與圖像數據庫里的標準下表面模板圖像(其獲取過程也是經步驟009-0015)進行異或運算，運算結果超過閾值的判定為下表面不