木板图像采集装置及木板检测系统的制作方法

专利查询2022-05-14  11



1.本实用新型属于木板检测技术领域,具体涉及一种木板图像采集装置及木板检测系统。


背景技术:

2.由于树木在生长过程中以及木材加工过程中均可能产生多种表面缺陷,例如节子、边材、虫眼、翘皮、色差、裂缝等,这些表面缺陷会造成观感差以及物理性能差的问题,还会对木板的后续加工或使用产生负面影响,例如,用作地板的木板出现了边材问题会影响地板的外观,出现裂缝问题会影响地板的可靠性,因此木板厂通常要对木板的表面缺陷进行质检。
3.目前,大部分木板厂采用人工目检的方式检测木板的表面缺陷,随着机器视觉的发展,一些木板厂逐渐开始采用基于机器视觉的方式进行缺陷检测,其中,木板图像采集是采用机器视觉的基础,但现有的木板图像采集装置无法覆盖木板所有表面,会导致木板的部分表面无法被采集以及检测。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的是至少解决现有的木板图像采集装置无法采集到木板所有表面的问题。该目的是通过以下技术方案实现的:
5.本实用新型第一方面提出了一种木板图像采集装置,包括:
6.传送带,用于输送木板,所述传送带的至少部分与所述木板接触的部位设置为透明状或镂空状;
7.第一成像组件,所述第一成像组件位于所述传送带的上方,用于采集所述木板的顶面的图像;
8.第二成像组件,所述第二成像组件位于所述传送带的下方,用于采集所述木板的底面的图像;
9.第三成像组件,所述第三成像组件位于所述传送带的第一侧,用于采集所述木板的前端面和后端面的图像,所述第一侧垂直于所述传送带的传送方向;
10.第四成像组件,所述第四成像组件位于所述传送带的第二侧,用于采集所述木板的左侧面的图像;
11.第五成像组件,所述第五成像组件位于所述传送带的第三侧,用于采集所述木板的右侧面的图像;
12.结构架,用于安装所述第一成像组件、所述第二成像组件、所述第三成像组件、所述第四成像组件和所述第五成像组件,并且所述第三成像组件转动连接在所述结构架上。
13.根据本实用新型实施例的木板图像采集装置,通过在结构架上分别设置第一成像组件、第二成像组件、第三成像组件、第四成像组件和第五成像组件,使得拍照范围覆盖了待采集图像的木板的六个表面,并通过将传送带的至少部分与木板接触的部位设置为透明
状或镂空状,保证了第二成像组件能够拍摄到木板的底面,通过使第三成像组件与结构架转动连接,保证了第三成像组件能够在木板的移动过程中依次拍摄到木板的前端面和后端面,本实施例提出的木板图像采集装置结构简单紧凑,解决了现有的木板图像采集装置无法采集到木板所有表面的问题。
14.另外,根据本实用新型实施例的木板图像采集装置,还可以具有如下的技术特征:
15.在本实用新型的一些实施例中,所述结构架设置为长方体框状结构架,所述长方体框状结构架包括多个支撑梁或支撑板。
16.在本实用新型的一些实施例中,所述第一成像组件和所述第二成像组件均滑动连接在所述结构架上,并能够沿竖直方向移动。
17.在本实用新型的一些实施例中,所述第三成像组件与所述结构架铰接或通过转轴连接。
18.在本实用新型的一些实施例中,所述第三成像组件转动的角度范围大于或等于180
°

19.在本实用新型的一些实施例中,所述第四成像组件和所述第五成像组件均滑动连接在所述结构架上,并能够沿竖直方向以及平行于所述传送带的传送方向的方向移动。
20.在本实用新型的一些实施例中,所述第一成像组件包括第一光源和第一相机;所述第二成像组件包括第二光源和第二相机;所述第三成像组件包括第三光源和第三相机;所述第四成像组件包括第四光源和第四相机;所述第五成像组件包括第五光源和第五相机。
21.在本实用新型的一些实施例中,所述木板图像采集装置还包括第六成像组件,所述第六成像组件设置在所述传送带远离所述第三成像组件的一侧,所述第六成像组件用于采集所述木板的前端面和/或后端面的图像。
22.在本实用新型的一些实施例中,所述第六成像组件包括第六光源和第六相机。
23.本实用新型第二方面提出了一种木板检测系统,所述木板检测系统包括控制模块以及根据上述任一实施例所述的木板图像采集装置,所述控制模块与所述木板图像采集装置信号连接。
24.本实用新型实施例的木板检测系统具有与上述任一实施例中木板图像采集装置相同的优点,在此不再赘述。
附图说明
25.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
26.图1为本实用新型实施例的木板图像采集装置的主视图;
27.图2为本实用新型实施例的木板图像采集装置的左视图;
28.图3为图2中木板图像采集装置沿a-a方向的仰视图;
29.图4为本实用新型实施例的木板图像采集装置的部分结构示意图。
30.附图中各标记表示如下:
31.100、木板图像采集装置;
32.10、第一成像组件;
33.20、第二成像组件;
34.30、第三成像组件;
35.40、第四成像组件;
36.50、第五成像组件;
37.60、传送带;
38.70、结构架;71、支撑梁;72、加强筋;
39.80、木板;81、顶面;82、底面;83、前端面;84、后端面;85、左侧面;86、右侧面。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解的是,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反的,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
41.应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
42.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
43.为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
44.如图1至图4所示,本实用新型第一方面的实施例提出了一种木板图像采集装置100,该木板图像采集装置100包括传送带60、结构架70以及安装在结构架70上的第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50,并且第三成像组件30转动连接在结构架70上;其中,传送带60用于输送木板80,传送带60的至少部分与木板80接触的带段设置为透明状或镂空状;第一成像组件10位于传送带60的上方,用于采集木板80的顶面81的图像;第二成像组件20位于传送带60的下方,用于采集木板80的底
面82的图像;第三成像组件30位于传送带60的第一侧,用于采集木板80的前端面83和后端面84的图像,第一侧所在的竖直平面垂直于传送带60的传送方向;第四成像组件40位于传送带60的第二侧,用于采集木板80的左侧面85的图像,第二侧所在的竖直平面平行于传送带60的传送方向;第五成像组件50位于传送带60的第三侧,用于采集木板80的右侧面86的图像,第三侧所在的竖直平面平行于传送带60的传送方向。
45.具体地,如图1、图2和图4所示,木板80放置在传送带60上,由传送带60带动木板80沿箭头所示的方向移动并进入结构架70内,本实施例中,传送带60的部分位置设置为透明状或镂空状,或者传送带60整体设置为透明传送带60,以使第二成像组件20能够拍摄到放置在传送带60上的木板80的底面82。示例性地,传送带60上用于放置木板80的位置处设置有第一透明部,第一透明部的面积大于或等于木板80的底面82的面积,从而保证第二成像组件20完全拍摄到木板80的底面82。
46.此外,本实施例提出的木板图像采集装置100还包括用于支撑上述传送带60的支架以及防止木板80滑落的围栏(图中未示出),示例性地,支架设置在传送带60沿自身长度方向的两端,支架可以设置为高度可调节的支架,从而可以调整传送带60相对结构架70的高度;围栏设置在传送带60的两侧。
47.木板80由传送带60传送进入结构架70内部,结构架70内设置的第一成像组件10能够对该木板80的顶面81进行拍照,也就是说,本实施例中第一成像组件10用于采集木板80的顶面81的图像;在上述实施方式的基础上,第二成像组件20能够透过传送带60的透明处或镂空处对该木板80的底面82进行拍照,也就是说,本实施例中第二成像组件20用于采集木板80的底面82的图像。
48.第三成像组件30也设置在结构架70上,并且转动设置在传送带60的第一侧,需要说明的是,第一侧是垂直于传送带60的传送方向的一侧,如图1和图4所示,箭头所示方向为传送带60的传送方向,以箭头所示方向进行描述,第三成像组件30可以设置在木板80进入结构架70后,木板80的前端面83逐渐靠近的一侧,也可以设置在木板80的前端面83逐渐远离的一侧,也就是说,以图3中方位为例,第一侧可以是图3中左侧,也可以是图3中的右侧。此外,第三成像组件30在竖直方向的高度可以与传送带60上木板80的高度相同,也可以略高于木板80所在的高度。
49.例如,如图1、图3和图4所示,第三成像组件30设置在木板80进入结构架70后木板80的前端面83逐渐靠近的一侧,当木板80进入结构架70前或进入结构架70后,第三成像组件30面向结构架70的内部,并对木板80的前端面83进行拍照,采集前端面83的图像;当木板80的前端面83移出结构架70时,第三成像组件30通过转动至面向结构架70的外部,从而在木板80完全移出结构架70时,可以对木板80的后端面84进行拍照,采集后端面84的图像。
50.再如,第三成像组件30设置在木板80进入结构架70后木板80的前端面83逐渐远离的一侧,当木板80进入结构架70前,第三成像组件30面向结构架70的外部,并对还未进入结构架70的木板80的前端面83进行拍照,采集前端面83的图像;当木板80的前端面83进入结构架70时,第三成像组件30通过转动至面向结构架70的内部,从而在木板80的后端面84进入结构架70时,对木板80的后端面84进行拍照,采集后端面84的图像。
51.本实施例通过设置可以转动的第三成像组件30,能够依次拍摄木板80的前端面83以及后端面84,在满足图像采集范围的基础上,还提高了木板图像采集装置100结构的紧凑
性,节约了结构架70内的空间。
52.如图2和图4所示,第四成像组件40和第五成像组件50设置在结构架70上,第四成像组件40位于传送带60的第二侧,第五成像组件50位于传送带60的第三侧,本实施例中第二侧和第三侧分别位于传送带60的两侧,且均平行于传送带60的传送方向。第四成像组件40能够对木板80的左侧面85进行拍照,从而采集木板80的左侧面85的图像,第五成像组件50能够对木板80的右侧面86进行拍照,从而采集木板80的右侧面86的图像。此外,第四成像组件40和第五成像组件50在竖直方向的高度可以与传送带60上木板80的高度相同,也可以略高于木板80。
53.综上所述,本实施例提出的木板图像采集装置100通过在结构架70上分别设置第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50,使得拍照范围覆盖了待采集图像的木板80的六个表面,并通过将传送带60的至少部分与木板80接触的部位设置为透明状或镂空状,保证了第二成像组件20能够拍摄到木板80的底面82,通过使第三成像组件30与结构架70转动连接,保证了第三成像组件30能够在木板80的移动过程中依次拍摄到木板80的前端面83和后端面84,本实施例提出的木板图像采集装置100结构简单紧凑,解决了现有的木板图像采集装置100无法采集到木板80所有表面的问题。
54.进一步地,如图4所示,结构架70设置为长方体框状结构架70,长方体框状结构架70包括多个支撑梁71或支撑板,多个支撑梁71或支撑板相连接,且相邻的支撑梁71或支撑板之间还可以焊接或螺栓连接有加强筋72,以提高结构架70的稳定性。示例性地,结构架70可以设置为不锈钢结构架,支撑梁71设置为不锈钢支撑梁,多个不锈钢支撑梁通过焊接连接形成长方体框状结构架,相连接的不锈钢支撑梁之间设置有角状加强筋,角状加强筋通过螺栓与各个不锈钢支撑梁相连接。
55.在上述实施方式的基础上,第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50均安装在结构架70上,如图4所示,本实施例中结构架70的形状设置为长方体框状,且包括多个支撑梁71或支撑板,第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50分别连接在上述支撑梁71或支撑板上,连接的方式可以为螺栓连接,也可以为通过其他转动连接件或滑动连接件连接。
56.在本实用新型的一些实施例中,第一成像组件10和第二成像组件20分别滑动连接在结构架70上,并能够沿竖直方向移动。示例性地,结构架70包括位于传送带60上方及下方且垂直于传动带所在的平面的多个支撑梁71,上述多个支撑梁71上设置有滑轨,第一成像组件10和第二成像组件20与滑轨滑动连接,从而能够在竖直方向上朝靠近或远离传送带60的方向移动。本实施例中第一成像组件10和第二成像组件20滑动连接的方式能够调节第一成像组件10和第二成像组件20与传送带60之间的距离,便于第一成像组件10和第二成像组件20对不同规格的木板80进行拍摄。
57.在本实用新型的一些实施例中,第三成像组件30与结构架70铰接或通过转轴连接,示例性地,以第三成像组件30与结构架70通过转轴连接为例进行描述,结构架70中位于传送带60的第一侧的支撑梁71上设置有安装座,安装座上设置有转轴,第三成像组件30与该转轴连接,并能够绕转轴进行转动。此外,第三成像组件30也可以在竖直方向上移动,从而通过调节位置拍摄不同规格的木板80的前端面83和后端面84。
58.在上述实施方式的基础上,第三成像组件30转动的角度范围大于或等于180
°
,例如,当第三成像组件30在竖直方向上的高度与木板80的高度相同时,第三成像组件30先拍摄木板80的前端面83,然后通过转动180
°
,则可以拍摄到移动后的木板80的后端面84;当第三成像组件30在竖直方向上的高度略高于木板80时,第三成像组件30的拍摄方向与水平面之间存在夹角,也就是说,第三成像组件30是以斜向下的方向拍摄木板80的前端面83,当需要拍摄移动后的木板80的后端面84时,则需要转动大于180
°
的角度,以斜向下的方向拍摄木板80的后端面84。
59.在本实用新型的一些实施例中,第四成像组件40和第五成像组件50分别滑动连接在结构架70上,并能够沿竖直方向以及平行于传送带60的传送方向的方向移动。示例性地,结构架70包括位于传送带60左右两侧的多个横向设置的支撑梁71和多个竖向设置的支撑梁71,上述多个支撑梁71上设置有滑轨,第四成像组件40和第五成像组件50与滑轨滑动连接,从而能够在竖直方向上移动,以适应不同厚度规格的木板80;第四成像组件40和第五成像组件50也能够在平行于传送带60的传送方向的方向上移动,保证了对木板80左右侧面86的拍摄的可靠性。
60.在本实用新型的一些实施例中,第一成像组件10包括第一光源和第一相机;第二成像组件20包括第二光源和第二相机;第三成像组件30包括第三光源和第三相机;第四成像组件40包括第四光源和第四相机;第五成像组件50包括第五光源和第五相机。其中,第一光源、第二光源、第三光源、第四光源和第五光源用于照亮木板80的表面,第一相机、第二相机、第三相机、第四相机和第五相机用于对被照亮的表面进行拍照。
61.在本实用新型的一些实施例中,木板图像采集装置100还包括第六成像组件,第六成像组件设置在传送带60远离第三成像组件30的一侧,第六成像组件用于采集木板80的前端面83和/或后端面84的图像。本实施例中,第六成像组件与第三成像组件30分别设置在传送带60沿长度方向的两端,可以分别拍摄木板80的前端面83和后端面84。
62.具体地,第三成像组件30对进入结构架70的木板80的前端面83进行拍摄,随着木板80的移动,第六成像组件对进入结构架70的木板80的后端面84进行拍摄;或者,第六成像组件对进入结构架70的木板80的前端面83进行拍摄,随着木板80的移动,第三成像组件30对进入结构架70的木板80的后端面84进行拍摄。此外,第六成像组件也可以转动设置在结构架70上,从而能够依次对木板80的前端面83和后端面84进行拍摄。
63.进一步地,第六成像组件包括第六光源和第六相机,第六光源用于照亮木板80的前端面83和/或后端面84,第六相用于拍摄被照亮的木板80的前端面83和/或后端面84。
64.本实用新型第二方面的实施例提出了一种木板检测系统,该木板检测系统包括控制模块以及上述任一实施例提出的木板图像采集装置100,控制模块与木板图像采集装置100信号连接,控制模块用于控制传送带60传送木板80的方向及速度,还用于控制第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50的工作时间及工作顺序,并能够对第一成像组件10、第二成像组件20、第三成像组件30、第四成像组件40和第五成像组件50采集到的木板80的表面图像进行检测分析。
65.本实用新型实施例的木板检测系统具有与上述任一实施例中木板图像采集装置100相同的优点,在此不再赘述。
66.以上,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限
于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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