一種基于圖像處理的電纜檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像處理的電纜檢測裝置及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜是生活中常用的導(dǎo)電線材，主要用于船舶、工程領(lǐng)域等，現(xiàn)有技術(shù)中的電纜通常是外部包層內(nèi)具有多個獨(dú)立的內(nèi)部包層，內(nèi)部包層內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電材料。通過這樣的包層結(jié)構(gòu)，一方面起到絕緣保護(hù)等作用，因此外部包層非常重要，如果出現(xiàn)裂紋、孔洞等破損會非常危險，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。雖然電纜在出廠時可以通過人抽查的方式檢驗(yàn)，但是人工檢查準(zhǔn)確性差，容易疏漏。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于圖像處理的電纜檢測裝置及檢測方法。
[0004]技術(shù)方案:一種基于圖像處理的電纜檢測裝置，包括第一卷繞裝置、第二卷繞裝置、4個第一圖像采集裝置、1個第二圖像采集裝置、標(biāo)記裝置、控制器；所述第一卷繞裝置包括第一底板、位于第一底板上的第一立柱、位于第一立柱上的第一轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上由第一轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的第一電纜卷筒，第一轉(zhuǎn)軸由第一電機(jī)驅(qū)動；所述第二卷繞裝置包括第二底板、位于第二底板上的第二立柱、位于第二立柱上的第二轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在第二轉(zhuǎn)軸上由第二轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的第二電纜卷筒，第二轉(zhuǎn)軸由第二電機(jī)驅(qū)動；被測電纜的一端連接在第一卷繞裝置上，另一端連接在第二卷繞裝置上；4個第一圖像采集裝置布置在第一卷繞裝置和第二卷繞裝置之間的電纜的周圍，從4個不同的角度采集被測電纜的圖像；所述標(biāo)記裝置包括多關(guān)節(jié)機(jī)械臂和設(shè)置在多關(guān)節(jié)機(jī)械臂端部的畫筆，所述畫筆用于對電纜具有缺陷的部分進(jìn)行標(biāo)記；所述第二圖像采集裝置用于采集被測電纜的圖像，第二圖像采集裝置采集的圖像精度高于第一圖像采集裝置；所述4個第一圖像采集裝置、所述第二圖像采集裝置、所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)、標(biāo)記裝置均與控制器相連。
[0005]進(jìn)一步地，所述第二圖像采集裝置的圖像采集位置相對于第一圖像采集裝置的圖像采集位置更靠近第二卷繞裝置側(cè)。
[0006]進(jìn)一步地，所述4個第一圖像采集裝置布置在同一平面內(nèi)，所述4個第一圖像采集裝置呈圓周分布，兩兩之間間隔90度；所述4個第一圖像采集裝置設(shè)置在支撐架上，所述支撐架包括支撐架底座、設(shè)置在支撐架底座上的支撐架立柱、設(shè)置在支撐架立柱上的第一圓環(huán)部，被測電纜經(jīng)過第一圓環(huán)部內(nèi)，4個圖像采集裝置設(shè)置在第一圓環(huán)部上。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一卷繞裝置和第二卷繞裝置之間的電纜呈繃緊狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步地，所述第二圖像采集裝置設(shè)置在第二圖像采集裝置安裝組件上，所述安裝組件包括安裝組件底板、設(shè)置在安裝組件底板上的安裝組件立柱、設(shè)置在安裝組件立柱上的圓環(huán)導(dǎo)軌和第二圓環(huán)部，所述圓環(huán)導(dǎo)軌和第二圓環(huán)部同心設(shè)置，第二圓環(huán)部內(nèi)側(cè)沿其整個圓周表面具有第一齒部；所述安裝組件還包括第三電機(jī)、設(shè)置在第三電機(jī)輸出軸上的和第一齒部嚙合的齒輪、一端和第三電機(jī)外殼固定連接的滑塊，所述滑塊上設(shè)有孔部，所述環(huán)形導(dǎo)軌穿設(shè)在所述孔部內(nèi)，所述第二圖像采集裝置設(shè)置在滑塊的另一端，所述被測電纜穿過所述環(huán)形導(dǎo)軌，所述第三電機(jī)與控制器相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置為CCD圖像采集裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)上均設(shè)有編碼器。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)；或者所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均為伺服電機(jī)。
[0012]一種使用上述的電纜檢測裝置的電纜檢測方法，包括如下步驟:
[0013]1)啟動第一電機(jī)、第二電機(jī)和4個第一圖像采集裝置，將被測電纜從第一卷繞裝置卷繞至第二卷繞裝置，同時4個第一圖像采集裝置對被測電纜進(jìn)行圖像采集，當(dāng)根據(jù)采集的圖像判斷出被測電纜某處有缺陷時，控制器控制標(biāo)記裝置對該處的電纜進(jìn)行標(biāo)記；
[0014]2)關(guān)閉4個第一圖像采集裝置，啟動第二圖像采集裝置，控制第一電機(jī)、第二電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)诙D像采集裝置檢測到標(biāo)記時，控制器控制第一電機(jī)和第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，驅(qū)動第三電機(jī)使第二圖像采集裝置對被測電纜具有缺陷的部分，進(jìn)行整個電纜圓周表面的圖像采集；采集完畢，繼續(xù)反向轉(zhuǎn)動第一電機(jī)和第二電機(jī)，重復(fù)第二圖像采集裝置的采集操作，直至被測電纜所有具有標(biāo)記的部分均進(jìn)行了第二圖像采集裝置的圖像采集；
[0015]3)控制器根據(jù)第二圖像采集裝置采集的圖像對被測電纜進(jìn)行缺陷檢測。
[0016]進(jìn)一步地，步驟1)中，當(dāng)判斷電纜某處具有缺陷時，控制器控制第一電機(jī)、第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，標(biāo)記裝置對該處的電纜進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記結(jié)束，控制器控制第一電機(jī)、第二電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至4個第一圖像采集裝置對整個電纜進(jìn)行了圖像采集。
[0017]有益效果:本發(fā)明的檢測裝置是基于圖像處理的光學(xué)檢測裝置，由于進(jìn)行了第一圖像采集裝置的初檢和第二圖像采集裝置的復(fù)檢，檢測效率高，且檢測精度高，由于采用了環(huán)形導(dǎo)軌，第二圖像采集裝置只需設(shè)置一個就可以完成整個圓周表面的圖像采集，節(jié)省了高精度的第二圖像采集裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1為電纜檢測裝置的示意圖；
[0019]圖2為4個第一圖像采集裝置布置示意圖；
[0020]圖3為第二圖像采集裝置及其安裝組件示意圖；
[0021]圖4為與第二圖像采集裝置連接的滑塊、第三電機(jī)及齒輪示意圖；
[0022]圖5為標(biāo)記裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步地描述，其中附圖標(biāo)記含義如下:
[0024]1第一卷繞裝置；1.1第一底板；1.2第一立柱；2第二卷繞裝置；2.1第二底板；
2.2第二立柱；3.1、3.2、3.3、3.4第一圖像采集裝置；4第二圖像采集裝置；5被測電纜；7.1支撐架的底座；7.2支撐架的立柱；7.3第一圓環(huán)部；8標(biāo)記裝置；8.1畫筆；8.2多關(guān)節(jié)機(jī)械臂；8.3標(biāo)記裝置的底座；9.1齒輪；9.2第三電機(jī)；9.3滑塊；9.4第二圓環(huán)部；9.5環(huán)形導(dǎo)軌；9.6安裝組件立柱；9.7安裝組件底板。
[0025]圖1沒有畫出支撐第一圖像采集裝置的支撐架和第二圖像采集裝置的安裝組件。
[0026]如圖1-5所示，一種基于圖像處理的電纜檢測裝置，包括第一卷繞裝置1、第二卷繞裝置2、4個第一圖像采集裝置3.1-3.4、1個第二圖像采集裝置4、標(biāo)記裝置8、控制器；所述第一卷繞裝置包括第一底板1.1、位于第一底板上的第一立柱1.2、位于第一立柱上的第一轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸上由第一轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的第一電纜卷筒，第一轉(zhuǎn)軸由第一電機(jī)驅(qū)動；所述第二卷繞裝置包括第二底板2.1、位于第二底板上的第二立柱2.2、位于第二立柱上的第二轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在第二轉(zhuǎn)軸上由第二轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的第二電纜卷筒，第二轉(zhuǎn)軸由第二電機(jī)驅(qū)動；被測電纜的一端連接在第一卷繞裝置上，另一端連接在第二卷繞裝置上，便于電纜在第一、二卷繞裝置上的卷繞；4個第一圖像采集裝置3.1-3.4布置在第一卷繞裝置和第二卷繞裝置之間的電纜的周圍，從4個不同的角度采集被測電纜的圖像；所述標(biāo)記裝置8包括多關(guān)節(jié)機(jī)械臂8.2和設(shè)置在多關(guān)節(jié)機(jī)械臂端部的畫筆8.1，所述畫筆用于對電纜具有缺陷的部分進(jìn)行標(biāo)記；所述第二圖像采集裝置用于采集被測電纜的圖像，第二圖像采集裝置采集的圖像精度高于第一圖像采集裝置；所述4個第一圖像采集裝置、所述第二圖像采集裝置、所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)、標(biāo)記裝置均與控制器相連。所述第二圖像采集裝置的圖像采集位置相對于第一圖像采集裝置的圖像采集位置更靠近第二卷繞裝置側(cè)。所述4個第一圖像采集裝置布置在同一平面內(nèi)，所述4個第一圖像采集裝置呈圓周分布，兩兩之間間隔90度；所述4個第一圖像采集裝置設(shè)置在支撐架上，所述支撐架包括支撐架底座7.1、設(shè)置在支撐架底座上的支撐架立柱7.2、設(shè)置在支撐架立柱上的第一圓環(huán)部7.3，被測電纜經(jīng)過第一圓環(huán)部內(nèi)，4個圖像采集裝置設(shè)置在第一圓環(huán)部上。
[0027]這樣，4個第一圖像采集裝置可以從4個角度對包層表面進(jìn)行圖像采集，可以對整個圓周表面進(jìn)行檢測，當(dāng)包層表面光滑無瑕時所采集到的圖像和包層表面具有缺陷時所采集到的圖像是不一樣的，通過簡單的圖像處理就能夠判斷出包層表面有沒有缺陷，判斷的方法只是常規(guī)的圖像處理技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員是可以實(shí)施的。例如通過將被測電纜的圖像和標(biāo)準(zhǔn)電纜的圖像進(jìn)行比較，差異過大時，表明被測電纜具有缺陷。
[0028]檢測時，第一卷繞裝置和第二卷繞裝置之間的電纜呈繃緊狀態(tài)。這樣能夠很好地采集圖像。所述第一、第二圖像采集裝置均為CCD圖像采集裝置，根據(jù)需要也可以選擇為其他類型的圖像采集裝置。
[0029]所述第二圖像采集裝置設(shè)置在第二圖像采集裝置安裝組件上，所述安裝組件包括安裝組件底板9.7、設(shè)置在安裝組件底板上的安裝組件立柱9.6、設(shè)置在安裝組件立柱上的圓環(huán)導(dǎo)軌9.5和第二圓環(huán)部9.4，所述圓環(huán)導(dǎo)軌和第二圓環(huán)部同心設(shè)置，第二圓環(huán)部內(nèi)側(cè)沿其整個圓周表面具有第一齒部；所述安裝組件還包括第三電機(jī)9.2、設(shè)置在第三電機(jī)輸出軸上的和第一齒部嚙合的齒輪9.1、一端和第三電機(jī)外殼固定連接的滑塊9.3，所述滑塊上設(shè)有孔部，所述環(huán)形導(dǎo)軌穿設(shè)在所述孔部內(nèi)，所述第二圖像采集裝置4設(shè)置在