一种基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法

技术领域

本发明涉及泡沫铝板材生产技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法。

背景技术

泡沫铝是一种含有大量孔洞结构的新型金属材料，一般孔隙率为40％～98％，具有质轻、较高比强度、阻尼减震、高冲击能量吸收和优异的吸音、隔热、散热、电磁屏蔽等多种物理性能，已在航空、航天、汽车制造、轨道交通等领域得到了广泛应用。

现有的泡沫铝生产线中，大多采用的是在铝熔体中加入增粘剂和发泡剂，再进行反应后得到泡沫铝。但是，由于目标泡沫铝板材的厚度规格不同，针对性的采用模具进行生产时成本较高，并且，较薄的泡沫铝板材在生产时成型的良率不高；为此，本领域技术人员通常采用的做法是直接生产出较厚，且厚度规格一定的泡沫铝，通过切割的方式得到不同厚度的泡沫铝板材，但是，现有技术中缺少在线检测这类泡沫铝板材质量的设备，导致泡沫铝板材的质量难以控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法，其能够快速、高效的识别出待测泡沫铝板材的质量等级，确保了泡沫铝板材的质量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法，用于对输送线上的泡沫铝板材进行在线识别分级，所述的方法包括利用图像采集装置采集输送线上待检测泡沫铝板材的图像；

再利用图像拼接算法对采集到的待检测泡沫铝板材的图像进行拼接，以及，将拼接好的图像与存储在计算机中的泡沫铝板材图像进行比对，并确定待检测泡沫铝板材的质量等级。

在进一步的技术方案中，所述的图像拼接算法具体是利用匹配策略，找出采集到的连续两幅图像中的特征点的位置对应关系，并根据该位置对应关系建立两幅连续图像之间的转换数学模型，再根据该数学模型，将前一副图像转换到后一副图像的坐标系中，进而获得连续两幅图像之间的重叠区域，接着根据该重叠区域，实现图像的拼接处理。

在进一步的技术方案中，所述的方法还包括对采集到的图像进行预处理，具体的预处理为直方图匹配，平滑滤波以及增强变换处理。

在进一步的技术方案中，所述的图像采集装置包括设置在所述输送线上方的相机、设置在所述相机与所述输送线之间并与所述相机同轴布置的光源组件；

所述的光源组件包括一环形支座，所述环形支座的内缘设有一环形台阶，所述的环形台阶上设有第一光源，所述的环形支座上还倒扣一反射罩，所述反射罩的罩底设有一贯穿的透光口，且在位于透光口处的反射罩上固定一套筒座，所述的套筒座为中空管状结构，其管腔内设有一斜向布置的半透反射镜，位于半透反射镜一侧的套筒座内壁上设有第二光源。

在进一步的技术方案中，所述的第一光源为蓝色LED光源。

在进一步的技术方案中，所述的光源组件还包括控制器，所述的控制器可用于调节所述第一光源和第二光源的开/关和亮度。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明提供的基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法，通过在泡沫铝板材的输送线上设置图像采集装置，在线采集切割好的泡沫铝板材的图像，并利用图像拼接算法形成一完整的全景图，再将该全景图与存储在计算机中的泡沫铝板材图像进行比对，从而确定泡沫铝板材的质量等级，该在线检测的方法能够迅速的了解泡沫铝板材的切面的泡孔孔径及其孔径的分散程度，进而实现对泡沫铝板材质量的判别，确保生产得到的泡沫铝板材满足质量要求。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为本发明中图像采集装置的结构示意图；

图中标号说明：100-输送线，200-相机，300-光源组件，310-环形支座，311-环形台阶，320-第一光源，330-反射罩，331-透光口，340-套筒座，341-半透反射镜，342-第二光源，400-泡沫铝板材。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。

需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种基于机器视觉的泡沫铝板材质量识别分级方法，用于对输送线上的泡沫铝板材进行在线识别分级，所述的方法包括利用图像采集装置采集输送线上待检测泡沫铝板材的图像；再利用图像拼接算法对采集到的待检测泡沫铝板材的图像进行拼接，以及，将拼接好的图像与存储在计算机中的泡沫铝板材图像进行比对，并确定待检测泡沫铝板材的质量等级。

本发明中，所述的图像拼接算法具体是利用匹配策略，找出采集到的连续两幅图像中的特征点的位置对应关系，并根据该位置对应关系建立两幅连续图像之间的转换数学模型，再根据该数学模型，将前一副图像转换到后一副图像的坐标系中，进而获得连续两幅图像之间的重叠区域，接着根据该重叠区域，实现图像的拼接处理。

进一步的，本发明中，为了提高待拼接图像的质量，所述的方法还包括对采集到的图像进行预处理，具体的预处理为直方图匹配，平滑滤波以及增强变换处理。

根据本发明，本发明中，图像采集装置的作用在于采集输送线上输送的切割好的泡沫铝板材，作为该图像采集装置的一种具体的实施方式，结合图1所示，所述的图像采集装置包括设置在所述输送线100上方的相机200、设置在所述相机200与所述输送线100之间并与所述相机200同轴布置的光源组件300；

所述的光源组件300包括一环形支座310，所述环形支座310的内缘设有一环形台阶311，所述的环形台阶311上设有第一光源320，所述的环形支座310上还倒扣一反射罩330，所述反射罩330的罩底设有一贯穿的透光口331，且在位于透光口331处的反射罩330上固定一套筒座340，所述的套筒座340为中空管状结构，其管腔内设有一斜向布置的半透反射镜341，位于半透反射镜341一侧的套筒座340内壁上设有第二光源342。

进一步的，根据本发明，所述的第一光源320为蓝色LED光源，通过该蓝色均匀的光能够减少泡沫铝板材组成不同所带来的影响，提高图像采集的可靠性。

进一步的，本发明中，所述的光源组件300还包括控制器，所述的控制器可用于调节所述第一光源320和第二光源342的开/关和亮度。

在具体的使用过程中，设置在环形支座310上的第一光源320发出光，经反射罩330反射后产生均匀的光线，光线以基本平行于相机200镜头方向照射到待检测泡沫铝板材400表面，泡沫铝板材表面会使光线沿着相机200镜头的方向返回，而泡沫铝板材表面呈现出的泡孔结构会使光线往镜头外的其他方向散射出去，使得相机200的镜头捕捉到光照均匀且清晰的泡沫铝板材400的图像；位于反射罩330上方设置的套筒座340中设置了第二光源342，该第二光源342产生的光束经半透反射镜341反射后照射到待检测的泡沫铝板材400表面，再经其反射后进入相机200的镜头，如此，不仅降低了镜面反射的影响，还能补偿第一光源320对泡沫铝板材400中心处的光通量，确保照明以便采集到清晰的图像。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。