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机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-06-08
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-11-17
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-12-20
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-06-08
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202010515228.X 申请日 2020-06-08
公开/公告号 CN111855696B 公开/公告日 2022-12-20
授权日 2022-12-20 预估到期日 2040-06-08
申请年 2020年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 G01N21/956G01N21/01 主分类号 G01N21/956
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 1
引用专利数量 1 被引证专利数量 0
非专利引证 1、2018.01.11CN 109211925 A,2019.01.15陈东等.结构用锯材表面质量优选设备的设计《.木材加工机械》.2018,第29卷(第01期),第37-39、42页.;
引用专利 WO2018008256A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 睢娟、李永 第一发明人 睢娟
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
黄前泽
摘要
本发明公开了机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测装置及方法。本发明包括机架、主动辊、从动辊、第一相机组件、第二相机组件和导向组件。轴线水平设置的主动辊及从动辊均支承在机架上。第一相机组件和第二相机组件安装在机架的不同位置;第一相机组件和第二相机组件内的相机均朝向正下方。工作过程中,从动辊上套置有二维射频线印刷品,二维射频线印刷品的一端在从动辊上抽出,绕过导向组件,并绕上主动辊;第一相机组件和第二相机组件的下方均经过二维射频线印刷品;经过第一相机组件、第二相机组件下方的二维射频线印刷品朝上的侧面为相反侧面。本发明内的各个相机均朝下设置,却能够分别拍摄到二维射频线印刷品正、反两个侧面的图像。
  • 摘要附图
    机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法
  • 说明书附图:图1
    机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法
  • 说明书附图:图2
    机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-12-20 授权
2 2020-11-17 实质审查的生效 IPC(主分类): G01N 21/956 专利申请号: 202010515228.X 申请日: 2020.06.08
3 2020-10-30 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,包括机架、主动辊、从动辊、第一相机组件和第二相机组件;其特征在于:还包括导向组件;轴线水平设置的主动辊及从动辊均支承在机架上;第一相机组件和第二相机组件安装在机架的不同位置;第一相机组件和第二相机组件内的相机均朝向正下方;
工作过程中,从动辊上套置有二维射频线印刷品,二维射频线印刷品的一端在从动辊上抽出,绕过导向组件,并绕上主动辊;第一相机组件和第二相机组件的下方均经过二维射频线印刷品;经过第一相机组件、第二相机组件下方的二维射频线印刷品朝上的侧面为相反侧面;
该检测方法为:步骤一、主动辊转动,持续将从动辊上的二维射频线印刷品输送向主动辊;主动辊的转速 其中,f为拍摄单元的拍摄频率;L为相邻两排二维射频线的中心距;R为主动辊的半径;z为主动辊上二维射频线印刷品的圈数;σ为二维射频线印刷品的厚度;
步骤二、每当有一排新的二维射频线到达第一相机组件或的第二相机组件正下方时,第一相机组件或第二相机组件内的各个拍摄单元均进行拍照;
各拍摄单元拍摄到的照片均传输给计算机;计算机对各照片进行图像处理;图像处理的过程如下:先对照片进行预处理;然后测量照片内的二维射频线上各个位置的线宽;若二维射频线上所有位置的线宽均在阈值范围内,则判断该二维射频线被检测的侧面合格;否则,判断该二维射频线被检测的侧面不合格。

2.根据权利要求1所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:所述的导向组件包括一级导向轮组和二级导向轮组;一级导向轮组包括第一导向轮、第二导向轮和第三导向轮;第一导向轮与第二导向轮等高设置,均支承在机架的底部;第三导向轮位于第二导向轮的正上方;二级导向轮组包括第四导向轮、第五导向轮和第六导向轮;
第四导向轮与第五导向轮等高设置,均支承在机架的底部;第六导向轮位于第五导向轮的正上方;从动辊上抽出的二维射频线印刷品;二维射频线印刷品的一端在从动辊上抽出,先绕过第一导向轮、第二导向轮的下方,再向上翻折绕过第三导向轮、第四导向轮的上方,然后向下翻折绕过第五导向轮、第六导向轮的下方,最后绕上主动辊;一级导向轮组和二级导向轮组在对二维射频线印刷品起到导向翻折作用,使得第一相机组件、第二相机组件下方的二维射频线印刷品朝上的侧面相反。

3.根据权利要求2所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:一级导向轮组设置在从动辊远离主动辊的一侧;二级导向轮组设置在主动辊与从动辊之间。

4.根据权利要求2所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:第一相机组件设置在第一导向轮与第二导向轮中间位置的正上方;第二相机组件设置在第五导向轮与第六导向轮中间位置的正上方。

5.根据权利要求1所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:所述的主动辊由伺服电机驱动。

6.根据权利要求1所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:所述的第一相机组件和第二相机组件结构相同,均包括m个拍摄单元;m为二维射频线印刷品上一排的二维射频线个数的二分之一;m个拍摄单元沿着二维射频线印刷品的宽度方向依次排列;每个拍摄单元均对应同一排的两个相邻二维射频线;拍摄单元位于对应的两个二维射频线中间位置的正上方。

7.根据权利要求6所述的机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测方法,其特征在于:拍摄单元由相机和同轴光源组成;相机采用面阵拍摄机,镜头朝下且周围设置有防尘罩;同轴光源安装在相机的镜头的下方。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于机器视觉技术领域,具体涉及一种基于机器视觉的二维射频线印刷品同步双面检测装置及其检测方法。

背景技术

[0002] 机器视觉是人工智能领域代替人工对样品测量和判断的新型技术,其广泛应用于农业、工业、医药、军事、航天等各领域。机器视觉系统可以通过拍摄头获取一维、二维、三维图像信息并传送给计算机5,通过特定的图像处理系统可快速完成相应的检测工作。
[0003] 射频天线印刷品是一种将液态金属印刷在特殊布料上制作而成的新型工业产品,具有环保、柔性好、信号传输快等有点。射频天线印刷品的的检测是判断产品是否合格的重要工序,快速高效的检测方法可以大大提高生产效率。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的二维射频线印刷品同步双面检测装置。
[0005] 本发明一种机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测装置,包括机架、主动辊、从动辊、第一相机组件、第二相机组件和导向组件。轴线水平设置的主动辊及从动辊均支承在机架上。第一相机组件和第二相机组件安装在机架的不同位置;第一相机组件和第二相机组件内的相机均朝向正下方。
[0006] 工作过程中,从动辊上套置有二维射频线印刷品,二维射频线印刷品的一端在从动辊上抽出,绕过导向组件,并绕上主动辊;第一相机组件和第二相机组件的下方均经过二维射频线印刷品;经过第一相机组件、第二相机组件下方的二维射频线印刷品朝上的侧面为相反侧面。
[0007] 作为优选,所述的导向组件包括一级导向轮组和二级导向轮组。一级导向轮组包括第一导向轮、第二导向轮和第三导向轮。第一导向轮与第二导向轮等高设置,均支承在机架的底部;第三导向轮位于第二导向轮的正上方。二级导向轮组包括第四导向轮、第五导向轮和第六导向轮。第四导向轮与第五导向轮等高设置,均支承在机架的底部;第六导向轮位于第五导向轮的正上方。从动辊上抽出的二维射频线印刷品;二维射频线印刷品的一端在从动辊上抽出,先绕过第一导向轮、第二导向轮的下方,再向上翻折绕过第三导向轮、第四导向轮的上方,然后向下翻折绕过第五导向轮、第六导向轮的下方,最后绕上主动辊。一级导向轮组和二级导向轮组在对二维射频线印刷品起到导向翻折作用,使得第一相机组件、第二相机组件下方的二维射频线印刷品朝上的侧面相反。
[0008] 作为优选,一级导向轮组设置在从动辊远离主动辊的一侧;二级导向轮组设置在主动辊与从动辊之间。
[0009] 作为优选,第一相机组件设置在第一导向轮与第二导向轮中间位置的正上方。第二相机组件设置在第五导向轮与第六导向轮中间位置的正上方。
[0010] 作为优选,所述的主动辊由伺服电机驱动。
[0011] 作为优选,所述的第一相机组件和第二相机组件结构相同,均包括m个拍摄单元;m为二维射频线印刷品上一排的二维射频线个数的二分之一;m个拍摄单元沿着二维射频线印刷品的宽度方向依次排列;每个拍摄单元均对应同一排的两个相邻二维射频线;拍摄单元位于对应的两个二维射频线中间位置的正上方。
[0012] 作为优选,拍摄单元由相机和同轴光源组成。相机采用面阵拍摄机,镜头朝下且周围设置有防尘罩。同轴光源安装在相机的镜头的下方。
[0013] 该机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测装置的检测方法具体如下:
[0014] 步骤一、主动辊转动,持续将从动辊上的二维射频线印刷品输送向主动辊。主动辊的转速 其中,f为拍摄单元的拍摄频率;L为相邻两排二维射频线的中心距;R为主动辊的半径;z为主动辊上二维射频线印刷品的圈数;σ为二维射频线印刷品的厚度。
[0015] 步骤二、每当有一排新的二维射频线到达第一相机组件或的第二相机组件正下方时,第一相机组件或第二相机组件内的各个拍摄单元均进行拍照。
[0016] 各拍摄单元拍摄到的照片均传输给计算机。计算机对各照片进行图像处理。图像处理的过程如下:先对照片进行预处理;然后测量照片内的二维射频线上各个位置的线宽;若二维射频线上所有位置的线宽均在阈值范围内,则判断该二维射频线被检测的侧面合格;否则,判断该二维射频线被检测的侧面不合格。
[0017] 本发明具有的有益效果是:
[0018] 1、本发明通过一级导向轮组和二级导向轮组对输送中的二维射频线印刷品进行导向翻折,使得二维射频线印刷品在第一相机组件下方与第二相机组件下方时的朝上的侧面为相反侧面。从而,第一相机组件和第二相机组件内的相机虽然都朝下设置,却能够分别拍摄到二维射频线印刷品正、反两个侧面的图像。由于各相机均朝下设置,能够有效防止镜头落尘影响检测效果。
[0019] 2、本发明采用面阵拍摄机,能够瞬间完成对一定区域内整个印刷品的检测过程,使得一张图片直接包含整个二维射频线的图像信息,避免了一维识别时图像叠加过程产生的错位现象。
[0020] 3、本发明利用2D机器视觉识别系统检测,配合适当的传送速度,相机利用统一的曝光时间对二维射频线印刷品进行影像捕捉,每分钟可检测29.5排二维射频线,效率较高。

实施方案

[0023] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0024] 如图1所示,一种机器视觉式二维射频线印刷品同步双面检测装置,包括机架、主动辊1、从动辊2、第一相机组件3、第二相机组件4、一级导向轮组、二级导向轮组和计算机5。轴线水平设置的主动辊1及从动辊2均支承在机架上。主动辊1由伺服电机驱动。一级导向轮组设置在从动辊2远离主动辊1的一侧;二级导向轮组设置在主动辊1与从动辊2之间。
[0025] 一级导向轮组包括第一导向轮6、第二导向轮7和第三导向轮8。第一导向轮6与第二导向轮7等高设置,均支承在机架的底部;第二导向轮7位于第一导向轮6远离从动辊2的一侧。第一导向轮6与第二导向轮7的间距为120mm。第三导向轮8位于第二导向轮7的正上方。
[0026] 二级导向轮组包括第四导向轮9、第五导向轮10和第六导向轮11。第四导向轮9与第五导向轮10等高设置,均支承在机架的底部;第五导向轮10位于第四导向轮9远离主动辊1的一侧。第五导向轮10与第六导向轮11的间距为120mm。第六导向轮11位于第五导向轮10的正上方。
[0027] 从动辊2上成卷绕置有待检测的二维射频线印刷品12;二维射频线印刷品12的一端在从动辊2上抽出,先绕过第一导向轮6、第二导向轮7的下方,再向上翻折绕过第三导向轮8、第四导向轮9的上方,然后向下翻折绕过第五导向轮10、第六导向轮11的下方,最后绕上主动辊1。一级导向轮组和二级导向轮组在对二维射频线印刷品12起到导向翻折作用的同时,还能够起到张紧二维射频线印刷品12,使得捕捉到的图像更加清晰技术效果。
[0028] 二维射频线印刷品12上沿着长度方向(图2中的箭头方向)成排印刷着二维射频线12‑1;每排二维射频线12‑1均由八个等距排列的二维射频线12‑1组成。射频天线印刷品的最大外圈直径为34mm,以每排相邻两个二维射频线12‑1的间距为50mm。第一相机组件3设置在第一导向轮6与第二导向轮7中间位置的正上方。第二相机组件4设置在第五导向轮10与第六导向轮11中间位置的正上方。第一相机组件3和第二相机组件4结构相同,均包括四个拍摄单元;四个拍摄单元沿着二维射频线印刷品12的宽度方向依次排列;每个拍摄单元均对应一排八个二维射频线12‑1中的两个(在图2中一个检测框内);拍摄单元位于对应的两个二维射频线12‑1中间位置的正上方。四个拍摄单元共同进行检测;每个拍摄单片单独捕捉从其正下方的经过每排2个二维射频线12‑1图像,从而大大提高了检测效率。
[0029] 拍摄单元由相机和同轴光源组成。相机采用面阵拍摄机。面阵拍摄机能够瞬间完成对一定区域内整个印刷品的检测过程,使得一张图片直接包含整个二维射频线12‑1的图像信息,避免了一维识别时图像叠加过程产生的错位现象。相机的焦距为25mm,镜头朝下且周围设置有防尘罩,从而达到防尘的效果;相机的镜头到下方二维射频线印刷品12的距离为150mm。拍摄头连接计算机5实时传输影像数据;同轴光源安装在相机镜头与和被检测的二维射频线印刷品12之间,到被检测的二维射频线印刷品12的距离为35mm,其可以形成与镜头轴向平行的照明光束,其中部分光被射频天线印刷品反射,相机则捕捉到的透射来的光转换成电信号传输至计算机5,就可导出二维射频线12‑1的影像并进行检测。
[0030] 当电机主动辊1转动时,二维射频线印刷品12在从动辊2上绕出,经一级导向轮组、二级导向轮组后绕上从动辊2,实现二维射频线印刷品12的持续输送。每当有一排二维射频线12‑1经过第一相机组件3或第二相机组件4的正下方时,第一相机组件3或第二相机组件4内的四个拍摄单元均拍摄自身对应的两个二维射频线12‑1,并传输给计算机5进行图像处理。
[0031] 由于,二维射频线印刷品12在输送过程中经过一级导向轮组和二级导向轮组的导向翻折,故二维射频线印刷品12在第一相机组件3处与第二相机组件4处的朝上的侧面为相反侧面;因此,第一相机组件3和第二相机组件4内的各个相机虽然都朝下设置,却能够分别拍摄到二维射频线印刷品12正、反两个侧面的图像(任何一面检测结果报错即视该产品生产不合格)。由于各相机均朝下设置,能够有效防止镜头落尘影响检测效果。
[0032] 机器视觉式二维射频线印刷品12同步双面检测装置的检测方法具体如下:
[0033] 步骤一、电机启动,持续将从动辊2上的二维射频线印刷品12输送向主动辊1。主动辊1的转速 其中,f为拍摄单元的拍摄频率;L为相邻两排二维射频线12‑1的中心距;R为主动辊1的半径;z为主动辊1上二维射频线印刷品12的圈数;σ为二维射频线印刷品12的厚度;随着主动辊1上缠绕的二维射频线印刷品12圈数增多,主动辊1的转速n逐渐减小,从而维持二维射频线印刷品12的线速度保持在与拍摄单元的拍摄频率相匹配的状态。
[0034] 经测试,本装置利用2D机器视觉识别系统检测,配合适当的传送速度,相机利用统一的曝光时间对二维射频线印刷品12进行影像捕捉,每分钟可检测29.5排(236个)二维射频线12‑1,效率较高。
[0035] 步骤二、每当有一排新的二维射频线12‑1到达第一相机组件3或的第二相机组件4正下方时,第一相机组件3或第二相机组件4内的各个拍摄单元均进行拍照。
[0036] 各拍摄单元拍摄到的照片均传输给计算机5。计算机5对各照片进行图像处理;每张照片中均含有两个二维射频线12‑1的图像。图像处理利用物质光谱吸收频率和反射频率的差异性原理实现,具体过程如下:先对照片进行预处理;然后测量照片内的二维射频线12‑1上各个位置的线宽;若二维射频线12‑1上所有位置的线宽均在阈值范围内,则判断对应的两个二维射频线12‑1被检测的侧面合格;
[0037] 一个二维射频线12‑1经第一相机组件3和第二相机组件4拍摄并检测后均合格则判定该二维射频线12‑1;当检测到某个二维射频线12‑1有质量问题时,计算机5示警并标记,由人工或机械手取出存在质量问题的二维射频线12‑1。

附图说明

[0021] 图1为本发明的整体结构示意图;
[0022] 图2为本发明检测二维射频线印刷品过程中的示意图。
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