基于机器视觉的砌墙砖自动检测系统

作     者：刘付渝杰 宋俊儒 罗睿 许浩然 刘洁利 黎恒平 张昊天 LIUFU Yujie;SONG Junru;LUO Rui;XU Haoran;LIU Jieli;LI Hengping;ZHANG Haotian

作者机构：广东省茂名市质量计量监督检测所广东茂名525000 广东工业大学计算机学院广东广州510000 广东省特种设备检测研究院茂名检测院广东茂名525000 中山大学智能工程学院广东深圳518107 鹏城实验室广东深圳518055 

出 版 物：《中国测试》 (China Measurement & Test)

年 卷 期：2022年第48卷第S2期

页      面：150-157页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：广东省市场监督管理局科技项目(2021CZ30) 

主　　题：机器视觉 尺寸偏差 外观质量 自动测量 砌墙砖 检验检测 

摘      要：针对传统方法检测砌墙砖外观缺陷和几何尺寸存在效率低和准确度差的问题,设计一种基于机器视觉的砌墙砖自动检测系统。以OpenCV和PyQt为系统上位机开发平台,首先通过高分辨率的单目工业相机采集砌墙砖图像,再对图像进行阈值分割、边缘提取等图像处理,控制机械臂将标准块置于试样截面形心处,通过检测算法计算出试样的长度、宽度和高度以及识别缺陷区域,其后移开标准块,将缺陷区域坐标转换为运动导轨位移量,控制固定于运动导轨的精密激光传感器扫描缺陷区域实现精确测量缺陷深度数据。该系统已投入检测机构进行试检测,完成多批砌墙砖产品的检测实验,大量的实验结果表明,该检测系统技术成本低、性能稳定、精度高、结果稳定可靠,满足国家标准≤0.5mm的精度要求,尺寸测量重复性为0.09mm,缺陷测试重复性为0.10mm,相比于人工测量分别提高5.4倍和7.8倍,检测时间最多降低99.28%,能快速准确地对砌墙砖完成外观质量和几何尺寸的检测。