基于数码平板的GAP视觉自动检测系统设计

潘辉,杨龙兴,梁栋,杨浩轩

(江苏理工学院 机械工程学院,江苏 常州213001)

    针对目前数码平板的边框与屏幕之间的缝隙对其外观质量的影响和缝隙检测精度的要求，设计开发了数码平板的GAP视觉自动检测系统。首先根据待检测平板的结构特征，给出了检测系统的机械结构简图，并对该系统的检测流程作简单阐述。再借助计算机视觉理论，采用二次滤波、膨胀与腐蚀算法，并借助图像处理软件，实现了数码平板的GAP图像自动检测与质量分类，加强了检测的可靠性。

    当今社会人们对于数码平板产品的质量追求越来越高，而其边框与屏幕的缝隙（GAP）大小，直接影响其外观和防尘性能，如何检测其缝隙，使其满足合格指标并兼顾检测效率，一直困扰着生产企业。目前，部分加工厂采用先进的三坐标测量仪［1-3］来进行人工检测，但其使用不便、检测效率低下，且设备价格昂贵；也有部分企业采用一些半自动检测装置［4］，但仍然需要劳动力参与，且效率不高。近年来，随着国外计算机视觉检测水平的不断发展，三维检测、微小结构检测技术正不断发展，国内视觉检测水平也处于逐步上升的趋势，且广泛应用在电子工业产业中。本文所述检测系统的研发，充分利用数字图像处理技术与机电一体化控制技术，不仅能实现GAP的自动检测，而且也能实现平板的自动抓取，以及合格品和不合格品分类，能够解决大部分电子厂商的自动化问题。

1视觉检测系统与结构

    本文是对一种基于计算机视觉检测技术的应用，该技术结合了计算机技术、光电信息技术、智能技术，具有以下特点：快速性、非接触性、柔性、智能化等。该系统视觉检测内容为数码平板的缝隙，即数码平板的边框与屏幕之间的缝隙。检测系统主要包括图像采集组件、PLC控制设备、交流伺服电机、气缸、分类传输机构以及通信部分。

1.1视觉检测系统

    该系统是在平板边框与屏幕压合后对其缝隙进行检测的系统设计。该系统图像采集组件由图像采集软件、光源、CCD数字相机、镜头等组成，通过计算机采用图像处理算法，可得到GAP的尺寸大小及其精度。其系统结构框图如图1所示。

图1视觉系统结构框图

    视觉自动检测策略如下：自动检测GAP时，需将待测平板放置于视觉检测系统的移动平台上。在光源照射下，被测平板间隙会投射光源发出的光线，该光线被CCD相机捕捉，CCD将视频转成数字图像信号供计算机处理，计算机运用数字算法对图像数据处理运算，得出待检测平板GAP参数，并与设置的产品标准参数相比，判断其GAP值是否与设置参数相符。在检测期间，被测平板定位在移动平台上，并随着移动平台对3个不同的工位进行检测。因为GAP大小是线性变化的，所以选取数码平板的最两端以及中间部分进行检测。每一次检测，相机都会得到两个间隙值D1，D2，通过均值法得到Da=(D1+D2)/2，看Da是否在公差范围内。每个产品分别进行3次检测，得到Dal，Dam，Dar。当Dal，Dam，Dar中有任意一值不在公差范围内，则认定该产品为不合格品，该产品需返回重新压合；反......

作者简介：潘辉(1990—)，男，江苏建湖人，江苏理工学院硕士研究生，主要研究方向为无损检测。
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