(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210906776.4 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 燕山大学 地址 066004 河北省秦皇岛市海港区河北 大街438号 (72)发明人 苏连成　李佳伟　刘祉含　王文锋　 丁伟利　 (74)专利代理 机构 石家庄众志华清知识产权事 务所(特殊普通 合伙) 13123 专利代理师 张建 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G06T 7/00(2017.01) H04L 69/163(2022.01) (54)发明名称 一种汽车球笼防尘罩的缺陷检测系统及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种汽车球笼防尘罩的缺陷 检测系统及方法， 该系统由两个检测工位构成， 每个检测工位包含两个不同位置的拍摄机位， 通 过承载和执行机构对球笼防尘罩进行全覆盖特 征采集。 工控机会根据图像所属机位， 调用相应 的检测算法对采集回来的图像进行冗余检测。 当 一号工位采集的所有图像经过检测没有发现缺 陷时， 物料会被转移到二号工位继续检测其他部 位。 工控机会通过TCP通信的方式控制执行机构 将各工位相应结果物料扔 到相应的料框之中。 权利要求书2页 说明书5页 附图7页 CN 115356261 A 2022.11.18 CN 115356261 A 1.一种汽车球笼防尘罩的缺陷检测系统， 包括第一检测工位 （12） 、 第二检测工位 （13） 、 光源支架、 相机支架、 背 景板、 用来对物料进 行旋转、 位移 等操作的执行机构和工控机， 其特 征在于： 所述第一检测工位 （12） 包括： 第一球笼防尘罩物料 （1） 、 第一工业相机 （2） 和第二工业 相机 （4） ； 被检测的第一球笼防尘罩物料 （1） 由执行机构 夹持停留在空中， 第一工业相机 （2） 设置固定在空中， 第一工业相机 （2） 的轴心与第一球笼防尘罩物料 （1） 的大口底面平面齐 平， 第二工业相机 （4） 设置在第一球笼防尘罩物料 （1） 下方的工位台上， 第二工业相机 （4） 的 轴心偏离 于第一物料 （1） 的圆心轴一定距离； 所述第二检测工位 （13） 包括： 第二球笼防尘罩物料 （10） 、 第三工业相机 （6） 、 第四工业 相机 （9） 和承载机构 （11） ； 第二球笼防尘罩物料 （10） 设置在承载机构 （11） 上， 两者轴心重 合， 所述承载机构 （11） 为可以调节 转速的旋转机构， 第三工业相机 （6） 设置在第二球笼防尘 罩物料 （10） 上方， 第三工业相机 （6） 的轴心偏离于第二球笼防尘罩物料 （10） 的圆心轴 一定 距离， 第四工业相机 （9） 设置固定在空中， 第四工业相机 （9） 的轴心与第二球笼防尘罩物料 （10） 的小口平面在同一平面上。 2.根据权利要求1所述的一种 汽车球笼防尘罩的缺陷检测系统， 其特征在于： 第 一检测 工位 （12） 设置有第一条形光源 （3） 和第一环形光源 （5） ， 第一条形光源 （3） 放置在第一工业 相机 （1） 的下方， 光线 方向斜向上朝向第一球笼防尘罩物料 （1） 的底部， 第一环形光源 （5） 套 在第二工业相机 （4） 的外部， 两者轴心重合； 第二检测工位 （13） 设置有第二条形光源 （8） 和 第二环形光源 （7） ； 第二条形光源 （8） 位于第三工业相机 （9） 的上方一定距离， 其光线斜向下 指向第二球笼防尘罩物料 （10） 的小口部位， 第二环形光源 （7） 套在第三工业相机 （6） 的外 部， 两者轴心重合。 3.根据权利要求2所述的一种 汽车球笼防尘罩的缺陷检测系统， 其特征在于： 所述的工 控机具备至少5个R J45接口， 工控机与相机、 执 行机构的通信方式为TCP通信。 4.根据权利要求3所述的一种 汽车球笼防尘罩的缺陷检测系统， 其特征在于： 所述执行 机构为机 械手。 5.一种汽车球笼防尘罩缺陷检测方法， 基于权利要求1 ‑4任一权利要求所述的汽车球 笼防尘罩的缺陷检测系统， 在第一检测 工位 （12） 执行机构夹持待测物料进行旋转， 在第二 检测工位 （13） 承载机构 （11） 承载待测物料进 行旋转， 工控机控制四个相机对待测物料进 行 拍照来采集图像， 当每个相 机至少采集六张图像后对采集到的图像进行算法检测， 只要有 一张图像检测出缺陷， 那么该物料即为不合格物料； 所述缺陷检测算法其特征在于： 对所述 第三工业相机 （6） 采集到的图像使用基于 EDCircle的缺陷检测算法进行检测， 步骤如下： 步骤一： 通过两层图像金字塔对第三工业相机 （6） 采集的图像进行下采样， 在几乎不损 失缺陷特 征的情况 下缩小图像尺寸； 步骤二： 通过直方图统计以及滑动 窗口得到二值化的自适应阈值， 省去了手动调参的 步骤； 步骤三： 使用自适应阈值对图像进行阈值分割； 步骤四： 获取分割后的图像ROI区域， 进一 步缩小图像尺寸； 步骤五： 接着对ROI图像进行腐蚀操作， 去掉可能影响检测结果的图像孔洞； 步骤六： 使用EDCircle算法提取 出图像中所有的候选圆、 椭圆；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356261 A 2步骤七： 取所有候选结果中半径和半轴最小的圆、 椭圆； 步骤八： 在上述结果中再 取置信度最高的圆、 椭圆作为 最终结果； 步骤九： 将最终得到的圆、 椭圆置信度与置信度阈值进行对比， 大于置信度阈值即为OK 件， 小于置信度阈值即为 NG件。 6.根据权利要求5所述的一种 汽车球笼防尘罩缺陷检测方法， 其特征在于： 对所述第 一 工业相机 （2） 、 第二工业相机 （4） 和第四工业相机 （9） 采集到的图形进行检测的算法为深度 学习算法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356261 A 3