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特表2024-525948検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-12
(54)【発明の名称】検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/85 20060101AFI20240705BHJP
【FI】
G01N21/85 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024503950
(86)(22)【出願日】2022-05-07
(85)【翻訳文提出日】2024-01-22
(86)【国際出願番号】 CN2022091409
(87)【国際公開番号】W WO2023005321
(87)【国際公開日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】202110870046.9
(32)【優先日】2021-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520513473
【氏名又は名称】緑萌科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】REEMOON TECHNOLOGY CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】9, Shuanglong Avenue, High tech Zone, Xinfeng County, Ganzhou City, Jiangxi Province 341600, China
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人IPX
(72)【発明者】
【氏名】朱 二
(72)【発明者】
【氏名】朱 壹
【テーマコード(参考)】
2G051
【Fターム(参考)】
2G051AA05
2G051AB02
2G051BA10
2G051CA04
2G051CA07
2G051DA06
2G051ED11
(57)【要約】
検出システム(10)、方法、コンピュータ機器(13)およびコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。検出システム(10)は、レーザー(11)と、カメラ組(12)と、コンピュータ機器(13)とを備え、カメラ組が測定対象(14)の上方領域に取り付けられ、レーザー(11)が測定対象(14)の真上に取り付けられ、レーザー(11)の射出口が測定対象(14)に正対し、レーザー(11)は、レーザー光平面を投射するように構成され、レーザー光平面が測定対象(14)の表面と交差してレーザー光の線を形成し、レーザー光の線により表面を複数の異なる関心領域に分け、カメラ組(12)は、異なる撮影角度から測定対象(14)の画像を取得するように構成され、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれ、コンピュータ機器(13)は、各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得るように構成される。これによって、結合を行ったあと完全な表面画像を得ることができ、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザーと、カメラ組と、コンピュータ機器とを備え、
前記カメラ組が測定対象の上方領域に取り付けられ、前記レーザーが前記測定対象の真上に取り付けられ、前記レーザーの射出口が前記測定対象に正対し、
前記レーザーは、レーザー光平面を投射するように構成され、前記レーザー光平面が前記測定対象の表面と交差してレーザー光の線を形成し、前記レーザー光の線により前記表面を複数の異なる関心領域に分け、
前記カメラ組は、異なる撮影角度から前記測定対象の画像を取得するように構成され、各前記画像に各前記関心領域の一部または全部が含まれ、
前記コンピュータ機器は、各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るように構成される
ことを特徴とする検出システム。
【請求項2】
前記コンピュータ機器は、具体的に、
処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、
前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とし、
すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得、
所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るように構成され、
前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項3】
前記カメラ組に少なくとも1つのカメラが含まれ、複数の前記カメラが含まれる場合、複数の前記カメラが並列で取り付けられる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の検出システム。
【請求項4】
前記カメラ組は、1組であり、異なる撮影位置に移動して異なる撮影角度から画像を取得するように構成される
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項5】
前記カメラ組は、第1カメラ組、第2カメラ組および第3カメラ組の3組を有し、
前記第1カメラ組が前記測定対象の真上に位置し、前記第1カメラ組の向く方向が前記レーザーに平行であり、
前記第2カメラ組の法線および前記第3カメラ組の法線のそれぞれと前記第1カメラ組の法線とがなす角が同じである
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項6】
前記角の角度範囲が30度~50度である
ことを特徴とする請求項5に記載の検出システム。
【請求項7】
前記角が40度である
ことを特徴とする請求項5に記載の検出システム。
【請求項8】
前記レーザーは少なくとも1つあり、前記レーザーの数が2つである場合、2つの前記レーザーが前記第1カメラ組の両側にそれぞれ配置される
ことを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項9】
前記レーザー光の線の幅は2ミリメートル未満である
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項10】
回転装置をさらに備え、前記回転装置は、前記測定対象を回転させるように構成される
ことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項11】
前記回転装置は、容器と、サポーターと、ホイールとにより構成され、前記容器が前記測定対象を収容するように構成され、前記サポーターが前記容器を支持するように構成され、前記ホイールが前記サポーターの中部に位置し、前記ホイールが容器の軸回りに回転して前記測定対象を回転させるように構成される
ことを特徴とする請求項10に記載の検出システム。
【請求項12】
搬送ベルトをさらに含み、前記搬送ベルトが前記回転装置の前記ホイールに接触し、前記搬送ベルトがモータの駆動により循環して運動し、前記搬送ベルトと前記ホイールとの間の摩擦力により前記ホイールを回転駆動して前記測定対象を回転させる
ことを特徴とする請求項11に記載の検出システム。
【請求項13】
前記測定対象は、円形または楕円形の物体である
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項14】
カメラ組により異なる撮影角度から取得した測定対象の画像を取得し、各前記画像に各関心領域の一部または全部が含まれる、ステップと、
各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップと、を含み、
前記関心領域は、前記測定対象の真上の領域に位置するレーザーが投射したレーザー光平面と、前記測定対象の表面とが交差して形成されたレーザー光の線により分割して形成されるものである
ことを特徴とする検出方法。
【請求項15】
各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップは、
処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得るステップと、
前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とするステップと、
すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得るステップと、
所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るステップと、を含み、
前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である
ことを特徴とする請求項14に記載の検出方法。
【請求項16】
プロセッサとメモリとを備え、
前記メモリに前記プロセッサにより実行可能なコンピュータプログラムが記憶されており、前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行すると、請求項14または15に記載の検出方法が実現される
ことを特徴とするコンピュータ機器。
【請求項17】
コンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータ読取可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項14または15に記載の検出方法が実現される
ことを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、検出技術の分野に属し、具体的に、検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【0002】
(関係出願の相互参照)
本出願は、2021年7月30日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が202110870046.9であり、名称が「検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本出願に参照として取り込まれる。
【背景技術】
【0003】
果物と野菜は、収穫、選別、包装および輸送などの過程において互いにぶつかり、押され、震動するなどにより傷がつきやすく、こうなると、果物と野菜の外観品質が低下するとともに、真菌または細菌が侵入して果物と野菜の腐敗(例えば、成長期後期疫病(late blight)、乾腐病、軟腐病等)を招く、食の安全を損なう。
【0004】
現在、従来技術では、光学的検出技術を利用して果物と野菜の表面に対して検出を行い、光学的検出技術は、通常、複数のカメラを用いて果物を撮像し、取得した画像に対して手動によるキャリブレーションおよび結合を行って果物表面の写真を得る。この方式の場合、結合した画像はぴったりと結合しないことがあり、この場合、果物表面の画像の表示が不完全であり、これに起因して果物表面の欠陥位置に対して精確な位置測定および識別を行うことができなく、後の果物選別作業が面倒になり、選別の精度が低下してしまう。
【発明の概要】
【0005】
上記に鑑みて、本出願は、表面欠陥位置に対する精確な位置測定および識別のために測定対象の完全な表面画像を取得できる、検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【0006】
本出願の技術案は、下記のように実現される。
【0007】
本出願のいくつかの実施例は、検出システムを提供する。前記検出システムは、レーザーと、カメラ組と、コンピュータ機器とを備え、前記カメラ組が前記測定対象の上方領域に取り付けられ、前記レーザーが前記測定対象の真上に取り付けられ、前記レーザーの射出口が前記測定対象に正対し、前記レーザーは、レーザー光平面を投射するように構成され、前記レーザー光平面が前記測定対象の表面と交差してレーザー光の線を形成し、前記レーザー光の線により前記表面を複数の異なる関心領域に分け、前記カメラ組は、異なる撮影角度から前記測定対象の画像を取得するように構成され、各前記画像に各前記関心領域の一部または全部が含まれ、前記コンピュータ機器は、各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るように構成される。
【0008】
本出願の実施例では、レーザーにより測定対象の表面に対してキャリブレーションを行い、表面を複数の関心領域に分け、さらにカメラ組を用いて異なる角度から撮影して画像を取得する。レーザー光の線により表面を互いに重ならない領域に分けるため、演算機器を利用して各画像における関心領域の割合を分析することにより画像の結合を行い、測定対象の完全な表面画像を得、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【0009】
任意で、前記コンピュータ機器は、具体的に、処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とし、すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得、所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るように構成され、前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である。
【0010】
本出願の実施例では、測定対象の完全な表面画像を得ることができ、表面の欠陥位置に対する位置測定および識別の精度を向上させることができる。
【0011】
任意で、前記カメラ組内に少なくとも1つのカメラが含まれ、複数の前記カメラが含まれる場合、複数の前記カメラが並列で取り付けられる。
【0012】
本出願の実施例では、複数のカメラを並列で取り付ければ、カメラの方向と位置の異なりに起因する座標系の揃えの問題を防止することができ、後の画像処理の難易度を下げることができる。
【0013】
任意で、前記カメラ組は、1組であり、異なる撮影位置に移動して異なる撮影角度から画像を取得するように構成される。
【0014】
本出願の実施例では、1組のカメラ組が異なる撮影位置に移動して表面画像を撮影することにより、測定対象の表面画像に関する参考情報が比較的多く提供され、後の画像結合の精確さが向上する。
【0015】
任意で、前記カメラ組は、第1カメラ組、第2カメラ組および第3カメラ組の3組を有し、前記第1カメラ組が前記測定対象の真上に位置し、前記第1カメラ組の向く方向が前記レーザーに平行であり、前記第2カメラ組の法線および前記第3カメラ組の法線のそれぞれと前記第1カメラ組の法線とがなす角が同じである。
【0016】
本出願の実施例では、複数のカメラ組により表面画像を撮影することにより、測定対象の完全な表面画像を得るためのより多くの参考情報を提供でき、後の画像結合の精確さが向上する。
【0017】
任意で、前記角の角度範囲が30度~50度である。
【0018】
任意で、前記角が40度である。
【0019】
本出願の実施例では、上記の角を合理的な範囲に収めれば、角の小さすぎまたは大きすぎに起因する複数のカメラ組の撮影領域が多く重なったり、欠けたりすることを防止することができ、後の画像結合の精確さが向上する。
【0020】
任意で、前記レーザーが少なくとも1つであり、前記レーザーの数が2つである場合、2つの前記レーザーが前記第1カメラ組の両側にそれぞれ配置される。
【0021】
本出願の実施例では、複数のレーザーにより測定対象の表面領域をより細かく分けることができ、後の画像結合の精確さが向上する。
【0022】
任意で、前記レーザー光の線の幅は2ミリメートル未満である。
【0023】
本出願の実施例では、レーザー光の線の幅を合理的な範囲に収めれば、レーザー光の線が目標対象の表面の小さな欠陥を覆って目標対象の表面のすべての欠陥を精確に得ることができないことを防止することができる。
【0024】
任意で、検出システムは、回転装置をさらに備え、前記回転装置は、前記測定対象を回転させるように構成される。
【0025】
任意で、前記回転装置は、容器と、サポーターと、ホイールとにより構成され、前記容器が前記測定対象を収容するように構成され、前記サポーターが前記容器を支持するように構成され、前記ホイールが前記サポーターの中部に位置し、前記ホイールが容器の軸回りに回転して前記測定対象を回転させるように構成される。
【0026】
本出願の実施例では、測定対象の各表面をリアルタイムに検出することができ、表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別のためのより多くの表面情報を提供できる。
【0027】
任意で、検出システムは、搬送ベルトをさらに含み、前記搬送ベルトが前記回転装置の前記ホイールに接触し、前記搬送ベルトがモータの駆動により循環して運動し、前記搬送ベルトと前記ホイールとの間の摩擦力により前記ホイールを回転駆動して前記測定対象を回転させる。
【0028】
本出願の実施例では、測定対象の各表面をリアルタイムに検出することに有利であり、表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別のためのより多くの表面情報を提供できる。
【0029】
任意で、前記測定対象は、円形または楕円形の物体である。
【0030】
本出願の実施例では、円形または楕円形の物体の表面は滑らかであり、表面に形成されるレーザー光の線が滑らかな曲線であり、これによって表面を均一に区分けでき、後の画像処理の難易度を下げることができる。
【0031】
本出願の他のいくつかの実施例は、検出方法を提供する。前記検出方法は、カメラ組により異なる撮影角度から取得した測定対象の画像を取得し、各前記画像に各関心領域の一部または全部が含まれる、ステップと、各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップと、を含み、前記関心領域は、前記測定対象の真上の領域に位置するレーザーが投射したレーザー光平面と、前記測定対象の表面とが交差して形成されたレーザー光の線により分割して形成されるものである。
【0032】
本出願の実施例では、レーザーにより測定対象の表面に対してキャリブレーションを行い、表面を複数の関心領域に分け、さらにカメラ組を用いて異なる角度から撮影した画像を取得し、レーザー光の線により表面を互いに重ならない領域に分けるため、各画像における関心領域の割合に基づいて画像の結合を行い、測定対象の完全な表面画像を得、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【0033】
任意で、各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップは、処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得るステップと、前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とするステップと、すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得るステップと、所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るステップと、を含み、前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である。
【0034】
本出願の実施例では、測定対象の完全な表面画像を得ることができ、表面の欠陥位置に対する位置測定および識別の精度を向上させることができる。
【0035】
本出願の他のいくつかの実施例は、コンピュータ機器を提供する。前記コンピュータ機器は、プロセッサとメモリとを備え、前記メモリに前記プロセッサにより実行可能なコンピュータプログラムが記憶されており、前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行すると、本出願の実施例による検出方法が実現される。
【0036】
本出願の他のいくつかの実施例は、コンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。該コンピュータ読取可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、本出願の実施例に記載の検出方法が実現される。
【0037】
本出願は、検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。検出システムは、レーザーと、カメラ組と、コンピュータ機器とを備える。カメラ組が測定対象の上方領域に取り付けられ、レーザーが測定対象の真上に取り付けられ、レーザーの射出口が測定対象に正対する。レーザーは、レーザー光平面を投射するように構成され、レーザー光平面が測定対象の表面と交差してレーザー光の線を形成し、レーザー光の線により表面を複数の異なる関心領域に分け、カメラ組は、異なる撮影角度から測定対象の画像を取得するように構成され、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれ、コンピュータ機器は、各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得るように構成される。本出願は、下記の点において従来技術と相違している。従来の光学的検出技術は、取得した画像に対して手動によるキャリブレーションおよび結合を行い、得た表面画像がぴったりと結合しなく、欠けた領域や重なった領域が存在するため、果物表面の画像の表示が不完全であり、果物表面の欠陥位置に対して精確な位置測定および識別を行うことができなく、後の果物選別作業が面倒になり、選別の精度が低下してしまう。これに対して、本出願では、レーザーにより測定対象の表面に対してキャリブレーションを行い、レーザー光の線により表面を関心領域に分け、さらにカメラ組を用いて異なる角度から撮影した画像を取得する。レーザー光の線により表面を互いに重ならない領域に分けたため、演算機器を利用して各画像における関心領域の割合を分析して画像の結合を行い、測定対象の完全な表面画像を得ることができ、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するため、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。説明する図面は、本出願のいくつかの実施例を示すものにすぎず、範囲を限定するものではない。当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面に基づいて他の関連図面を得ることが可能である。
図1】従来の果物光学的検出技術の模式図である。
図2】本出願の実施例による検出システムの模式的構成図である。
図3】レーザーが投射したレーザー光平面の模式図である。
図4】本出願の実施例によるレーザー光の線の模式図である。
図5】本出願の実施例による関心領域の模式図である。
図6】本出願の実施例による、1組のカメラ組を利用して測定対象を撮影するときの模式図である。
図7】本出願の実施例による3組のカメラ組の実現方式の模式図である。
図8】本出願の実施例による、1つのレーザーを備える検出システムの3面図である。
図9A】本出願の実施例による、3組のカメラ組の撮影角度の模式図である。
図9B】本出願の実施例による、3組のカメラ組の撮影角度の模式図である。
図9C】本出願の実施例による、3組のカメラ組の撮影角度の模式図である。
図10】本出願の実施例による他の関心領域の模式図である。
図11】本出願の実施例による、2つのレーザーを備える検出システムの3面図である。
図12】本出願の実施例による基準座標系の模式図である。
図13】本出願の実施例による他の検出システムの3面図である。
図14】本出願の実施例による検出方法の模式的フローチャートである。
図15】本出願の実施例によるコンピュータ機器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
本出願の実施例の目的、技術案および利点をより明瞭にするため、以下、本出願の実施例に用いられる図面を参照しながら、本出願の実施例における技術案を明瞭かつ完全に説明する。説明する実施例は、本出願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。ここで図面を用いて示した本出願の実施例における部品は、さまざまな配置方法で配置、設計することが可能である。
【0040】
このため、以下の図面に示された本出願の実施例に対する詳細な説明は、本出願の選択された実施例を示すものにすぎず、本出願の範囲を限定するものではない。本出願の実施例に基づいて、当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の実施例も、本出願の保護範囲内に属する。
【0041】
同様な符号は、図面において同様なものを示すので、1つの図面で定義された場合、他の図面でさらに定義、解釈することが不要になる。
【0042】
本出願の説明において、「上」、「下」、「内」、「外」などの用語で表された方向または位置関係は、図面に基づくものであり、あるいは該発明製品の通常の配置方向または位置関係であり、本出願を簡単および簡略に説明するためのものにすぎず、該当装置または部品が、必ず特定の方向を有したり、特定の方向に構成されたり、操作されたり、することを明示または暗示するものではないため、本開示を限定するものではない。
【0043】
また、「第1」、「第2」などの用語は、区別して説明するためのものにすぎず、相対重要性を明示または暗示するものではない。
【0044】
矛盾がない限り、本出願の実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。
【0045】
現在、果物表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を実現するため、従来技術では、光学的検出技術を利用して果物と野菜の表面に対して検出を行い、光学的検出技術は、通常、複数のカメラを用いて果物を撮像し、取得した画像に対して手動によるキャリブレーションおよび結合を行って果物表面の写真を得る。具体的な実現方式は、図1に示されており、図1が、従来の果物の光学的検出技術の模式図である。
【0046】
従来の果物光学的検出技術として、複数のカメラを用いて果物表面の画像を取得し、例えば、いくつかの可能な実施例において、測定対象の真上に1つのカメラが設置され、該カメラの両側にそれぞれ1つのカメラが設置され、3つのカメラを用いて同時に果物を撮像し、取得した画像が図1の(a)および(b)に示されており、手動による結合で図1の(c)に示す果物表面の画像を得る。
【0047】
図1の(a)に示すように、画像処理の作業員がまず図1の(a)および(b)において手動でキャリブレーション線(図面における黒い直線)を決定し、次に、(a)におけるキャリブレーション線(図面における黒い直線)に従って画像を分割し、黒い直線の上方の画像領域を残す。図1の(b)において、画像処理の作業員が図1における黒い直線に従って(b)を分割し、黒い直線の下方の画像領域を残す。さらに、(a)および(b)の分割で残した部分の画像に対して結合を行って、図1の(c)に示す画像を得る。図1の(c)に示すように、結合した画像がぴったりと結合しておらず、欠けた領域や重なった領域が存在するため、果物表面の画像の表示が不完全であり、果物表面の欠陥位置に対して精確な位置測定および識別を行うことができなく、後の果物選別作業が面倒になり、選別の精度が低下してしまう。
【0048】
本出願の実施例は、上記の技術的課題を解決するための検出システムを提供する。図2は、本出願の実施例による検出システムの模式的構成図である。図2に示すように、該検出システム10は、レーザー11と、カメラ組12と、コンピュータ機器13とを備える。
【0049】
カメラ組12は測定対象14の上方領域に取り付けられ、レーザー11は、測定対象14の真上に取り付けられ、レーザー11の射出口が測定対象14に正対するように構成される。
【0050】
レーザー11は、レーザー光平面を投射するように構成される。レーザー光平面が測定対象14の表面と交差してレーザー光の線を形成し、レーザー光の線により表面を複数の異なる関心領域に分ける。
【0051】
本出願の実施例では、上記の関心領域は、測定対象の表面におけるレーザー光の線の両側の、互いに重ならない領域を指す。カメラ組により撮影した画像において、該関心領域は、画像における測定対象の可視領域である。
【0052】
カメラ組12は、異なる撮影角度から測定対象14の画像を取得するように構成され、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれる。
【0053】
コンピュータ機器13は、各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得るように構成される。
【0054】
本出願は、下記の点において従来技術と相違している。従来の光学的検出技術は、取得した画像に対して手動によるキャリブレーションおよび結合を行い、得た表面画像がぴったりと結合しなく、欠けた領域や重なった領域が存在するため、果物表面の画像の表示が不完全であったり、重複に表示されたりすることがあり、果物表面の欠陥位置に対して精確な位置測定および識別を行うことができなく、後の果物選別作業が面倒になり、選別の精度が低下してしまう。これに対して、本出願では、レーザーにより測定対象の表面に対してキャリブレーションを行い、レーザー光の線により表面を関心領域に分け、さらにカメラ組を用いて異なる角度から撮影した画像を取得する。レーザー光の線により表面を互いに重ならない領域に分けたため、演算機器を利用して各画像における関心領域の割合を分析して画像の結合を行い、測定対象の完全な表面画像を得ることができ、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【0055】
任意で、上記のレーザー11は、線状レーザー光発生装置であり得るが、これに限定されなく、図3に示すように、レーザー11が一方向に向かって扇形のレーザー光を投射することができる。図3は、レーザーが投射したレーザー光平面の模式図である。
【0056】
本出願の実施例では、レーザー11の射出口が測定対象14に正対するため、レーザー11から投射したレーザー光平面が測定対象14の表面と交差するときにレーザー光の線を形成し、該レーザー光の線により測定対象14の表面を複数の異なる関心領域に分けることができる。容易に理解するため、図4を参照し、図4は、本出願の実施例によるレーザー光の線の模式図であり、レーザー光の線の位置が図4に示されている。
【0057】
好ましい一実施形態において、上記のレーザー光の線の幅は2ミリメートル未満である。
【0058】
レーザー光の線が発散するように出射し、レーザー光の線は、幅が大きすぎると、目標対象の表面に照射するとき、目標対象の表面においてレーザー光の線の占める面積が大きすぎて、レーザー光の線が目標対象の表面の小さな欠陥を覆ってしまう虞があり、この場合、目標対象の表面のすべての欠陥を精確に得ることができないことがある。したがって、レーザー光の線の幅は、小さい果物への影響が比較的大きく、果物が小さいほど、レーザー光の線の幅を小さくすべきである。
【0059】
上記の関心領域は、レーザー光の線の両側の領域である。容易に理解するため、以下、測定対象14の真上の1つのカメラ組の撮影角度で例示して関心領域を模式的に示し、図5は、本出願の実施例による関心領域の模式図である。
【0060】
図面に示すように、該カメラ組12およびレーザー11がいずれも測定対象の真上に位置し、レーザー光の線により測定対象を領域Aと領域Bとの2つの関心領域に分ける。明らかに、測定対象14の真上に位置するカメラ組により取得した画像に全部の領域Aと全部の領域Bとが含まれる。カメラ組が測定対象の法線方向に対して一定の角度をなすと、カメラ組により撮影した画像に一部の領域Aと一部の領域Bとが含まれる。
【0061】
1つのレーザー11が存在する場合、測定対象14の表面が2つの関心領域に分けられ、少なくとも2つのレーザーが存在する場合、測定対象14の表面がより多くの関心領域に分けられ、すなわち、関心領域の個数がレーザーの個数に1を加えた数に等しい。レーザーの個数が多いほど、測定対象の表面がより細かく分けられ、これによって、後の画像結合の精確さを向上させることができる。
【0062】
任意で、上記のカメラ組12に1つのカメラが含まれ得るが、これに限定されなく、他の形態では、カメラ組12に複数のカメラを有する場合、複数のカメラが並列で取り付けられ、複数のカメラが同時に測定対象の同一表面の画像を取得することができ、これによって、表面画像の確定のためより多くの画像資源を提供でき、後の表面欠陥位置に対する精確な位置測定および識別に寄与できる。
【0063】
いくつかの可能な実施形態において、上記のカメラ組12は、1組であり、異なる撮影位置に移動して異なる撮影角度から画像を取得する効果を実現することができる。
【0064】
1組のカメラ組を利用して画像取得を行う場合、測定対象14を静止状態にし、カメラ組により異なる角度から測定対象14の同一表面の画像を取得する。
【0065】
例えば、図6を参照し、図6は、本出願の実施例による、1組のカメラ組を利用して測定対象を撮影するときの模式図である。図6に示すように、カメラ組12の初期位置(1)が測定対象14の真上である場合、カメラ組12が真上で画像を取得したあと、カメラ組12を、時計回りに所定角度θ(例えば、40度、または30度~50度の任意の角度)移動して位置(2)まで移動するように制御し、該撮影角度から画像を取得したあと、カメラ組12を、反時計回りに所定角度θ移動して位置(1)に戻って、さらに反時計回りに所定角度θ移動して位置(3)まで移動するように制御し、該撮影位置で画像を取得する。該位置(3)で撮影したあと、カメラ組12を、時計回りに所定角度θ移動して初期位置(1)に戻るように制御し、これによって測定対象14の表面画像の取得が完了する。
【0066】
上記のカメラ組12の初期取付位置は、下記のいくつかの態様を挙げたが、ここで限定しない。
【0067】
図6を参照し、1組のカメラ組12を利用して画像取得を行う過程において、第1の態様として、該カメラ組12の初期位置が図6における位置(1)であり、撮影位置が変わる過程が上記の内容を参照できる。第2の態様として、該カメラ組12の初期位置が図6における位置(2)であり、この場合、撮影過程が下記の通りであり、位置(2)で画像を撮影したあと、カメラ組を、反時計回りに所定角度θ移動して位置(1)まで移動するように制御し、位置(1)で撮影したあと、カメラ組12を、反時計回りに所定角度θ移動して位置(3)まで移動して撮影するように制御する。第3の態様として、該カメラ組12の初期位置が図6における位置(3)であり、この場合、撮影過程が下記の通りであり、位置(3)で画像を撮影したあと、カメラ組を、時計回りに所定角度θ移動して位置(1)まで移動するように制御し、位置(1)で撮影したあと、カメラ組12を、時計回りに所定角度θ移動して位置(2)まで移動して撮影するように制御する。
【0068】
好ましい他の実施形態では、上記のカメラ組12は、第1カメラ組121、第2カメラ組122および第3カメラ組123の3組を有してもよく、3組のカメラ組の取付位置が一定である。
【0069】
3組のカメラ組を利用して画像取得を行う場合、測定対象14を静止状態にし、3組のカメラ組が同時に撮影し、これによって、3組のカメラ組が同一時刻で測定対象の同一表面画像を取得する。
【0070】
例示的に、3組のカメラ組の取付位置の模式図が図7を参照でき、図7は、本出願の実施例による、3組のカメラ組の実現方式の模式図である。
【0071】
図7に示すように、第1カメラ組121が測定対象14の真上に位置し、第1カメラ組の向く方向は、レーザーと平行である。第2カメラ組122の法線および第3カメラ組123の法線のそれぞれと第1カメラ組121の法線とがなす角が同じである。上記の法線は、カメラ組の撮影平面に垂直である。
【0072】
いくつかの可能な実施例において、上記の角の角度が小さすぎまたは大きすぎになると、第2カメラ組122および第3カメラ組123のそれぞれの撮影領域と第1カメラ組121の撮影領域との重なる部分が多すぎる問題、または撮影領域の欠けの問題が存在する。このため、上記の角の角度範囲が30度~50度であり、好ましい一実施形態において、上記の角が40度である。
【0073】
例示的に、3組のカメラ組が存在する場合、検出システム全体の模式図が図8に示すようになる。図8は、本出願の実施例による、1つのレーザーを備える検出システムの3面図であり、正面図(1)、右側面図(2)および平面図(3)を含む。図8に示す3面図に基づいて、図9A図9Cに示すように、図8に対応する、各カメラ組の撮影角度の模式図が提供される。図9A図9Cは、本出願の実施例による、3組のカメラ組の撮影角度の模式図である。図9A図9Cにおいて、1つのレーザー11が存在し、レーザー光の線により測定対象14を領域Aと領域Bとの2つの関心領域に分ける。
【0074】
まず、図9Aに示す第1カメラ組121の撮影角度で例示すると、第1カメラ組121の撮影範囲内に全部の領域Aと全部の領域Bとが含まれ、すなわち、第1カメラ組121の画像に全部の領域Aと全部の領域Bとが含まれる。
【0075】
任意で、図9Bに示す第2カメラ組122の撮影角度では、第2カメラ組122の撮影範囲内に一部の領域Aと一部の領域Bとが含まれ、該撮影範囲に含まれる領域Aの部分が、該撮影範囲に含まれる領域Bの部分より小さい。すなわち、第2カメラ組122の画像に領域Aの部分領域と領域Bの部分領域が含まれ、該領域Aの部分領域が該領域Bの部分領域より小さい。
【0076】
任意で、図9Cに示す第3カメラ組123の撮影角度では、第3カメラ組123の撮影範囲内に一部の領域Aと一部の領域Bとが含まれ、該撮影範囲に含まれる領域Aの部分が、該撮影範囲に含まれる領域Bの部分より大きい。すなわち、第3カメラ組123の画像に領域Aの部分領域と領域Bの部分領域が含まれ、該領域Aの部分領域が該領域Bの部分領域より大きい。
【0077】
容易に理解するため、以下、一例を挙げる。第1カメラ組121による画像に全部の領域Aと全部の領域Bとが含まれると仮定すると、100%の領域Aと100%の領域Bとが含まれるように表すことができ、このように、第2カメラ組122による画像に30%の領域Aと70%の領域Bとが含まれ、第3カメラ組123の画像に70%の領域Aと30%の領域Bとが含まれる。この場合、目標画像を確定する過程において、最も理想的な参照領域は、第2カメラ組122による画像における70%の領域Bおよび第3カメラ組123による画像における70%の領域Aである。
【0078】
3組のカメラ組の視野にできるだけ多くの目標物体の表面情報を含むように、3組のカメラ組のそれぞれにより取得する目標表面情報は重なる部分があってもよい。重なる領域を特定し、第1カメラ組121、第2カメラ組122および第3カメラ組123の画像情報の唯一性を保証するため、第1カメラ組121の近くにレーザー11を取り付ける。
【0079】
本出願の実施例は、3組のカメラ組を利用して異なる撮影角度から測定対象の画像を取得することにより完全な表面画像を得る効果を奏することができる。4組以上のカメラ組を利用する場合に奏する技術効果は、3組のカメラ組を利用する場合に奏する技術効果と同じであると考えられる。
【0080】
いくつかの可能な実施例において、レーザー11は少なくとも1つあり、レーザー11の数が2つである場合、2つのレーザーが第1カメラ組121の両側にそれぞれ配置されてもよく、2つのレーザー11がそれぞれ第1カメラ組121に平行である。
【0081】
例示的に、2つのレーザーが存在する場合、以下、測定対象14の真上の1組のカメラ組の撮影角度で例示して関心領域を模式的に示し、図10は、本出願の実施例による他の関心領域の模式図である。
【0082】
図10に示すように、測定対象14の表面に2本のレーザー光の線が形成され、該2本のレーザー光の線により測定対象を領域Aと領域Bと領域Cとの3つの関心領域に分ける。明らかに、カメラ組12により取得した画像に全部の領域Aと全部の領域Bと全部の領域Cとが含まれる。カメラ組12が測定対象14の法線方向に対して所定角度をなすと、カメラ組12により撮影した画像に一部の領域Aと一部の領域Bと一部の領域Cとが含まれる。
【0083】
図8に基づいて、図11に示すように、2つのレーザーを備える検出システムの3面図がさらに提供される。図11は、本出願の実施例による、2つのレーザーを備える検出システムの3面図であり、正面図(1)、側面図(2)および平面図(3)を含む。
【0084】
例示的に、図10および図11を参照し、第1カメラ組121の撮影角度で例示すると、第1カメラ組121の撮影範囲内に全部の領域Aと全部の領域Bと全部の領域Cとが含まれる。第2カメラ組122の撮影角度では、第2カメラ組122の撮影範囲内に一部の領域Aと一部の領域Bと一部の領域Bとが含まれる。第3カメラ組123の撮影角度では、第3カメラ組123の撮影範囲内に同様に一部の領域Aと一部の領域Bとが含まれる。一例として、第1カメラ組121の画像に100%の領域Aと100%の領域Bと100%の領域Cとが含まれ、この場合、第2カメラ組122の画像に10%の領域Aと30%の領域Bと60%の領域Cとが含まれ、第3カメラ組123の画像に60%の領域Aと30%の領域Bと60%の領域Cとが含まれる。この場合、目標画像を確定する過程において、最も理想的な参照領域は、第1カメラ組の画像に含まれる100%の領域B、第2カメラ組122の画像に含まれる60%の領域Cおよび第3カメラ組123の画像に含まれる60%の領域Aである。
【0085】
任意で、完全な表面画像を得るため、以下、他の実現方式がさらに提供される。上記の図1に示すコンピュータ機器13は、処理対象画像におけるレーザー光の線の位置に基づいて、処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である。複数の分割画像のうちの、関心領域の割合が最も大きいものを、処理対象画像に対応する結合対象画像とする。
【0086】
例えば、上記の例を用いて続いて説明する。第2カメラ組122による画像に30%の領域Aと70%の領域Bとが含まれ、第3カメラ組123による画像に70%の領域Aと30%の領域Bとが含まれ、この場合、第2カメラ組により撮影した処理対象画像のうち、70%の領域Bを含む画像領域を結合対象画像とし、第3カメラ組により撮影した処理対象画像のうち、70%の領域Aを含む画像領域を結合対象画像とする。
【0087】
さらに、すべての画像をチェックし、各画像のそれぞれに対応する結合対象画像を得る。所定の基準座標系に基づいて、各結合対象画像を展開して結合し、目標画像を得る。
【0088】
いくつかの可能な実施例において、上記の基準座標系は、図12に示す基準座標系の模式図のようにすることができる。画像処理プログラムは、レーザー光の線のキャリブレーション位置に基づいて、地球儀上の経線、緯線の方式に従って結合対象画像に対して画像の展開を行う。
【0089】
1つのレーザーが存在する場合、第2カメラ組122および第3カメラ組123のそれぞれにより撮影した画像のみに対して結合処理を行い、第1カメラ組121により撮影した画像が画像結合処理から除外される。2つのレーザーが存在する場合、第1カメラ組121、第2カメラ組122および第3カメラ組123のそれぞれにより撮影した画像がいずれも画像結合処理に使用される。第1カメラ組121および第2カメラ組122のそれぞれにより撮影した画像に対して、関心領域の割合が最も大きい分割画像を選択して結合に使用し、第1カメラ組121による画像に対して、中部の関心領域を含む分割画像を選択して画像結合処理に使用する。
【0090】
任意で、測定対象のすべての表面の情報を得るため、上記の各実施例による検出システムは、回転装置をさらに備えてもよい。回転装置は、測定対象を回転させるように構成され、これによって、カメラ組により各表面の画像をリアルタイムに取得することができ、後の表面の欠陥位置に対する位置測定および識別の正確さを向上させ、後の選別作業の精度を向上させることができる。
【0091】
一実施例において、上記の回転装置は、容器と、サポーターと、ホイールとにより構成され、容器が測定対象を収容するように構成され、サポーターが該容器を支持するように構成され、ホイールがサポーターの中部に位置し、ホイールが容器の軸回りに回転して測定対象を回転させることができ、これによって、測定対象に対して360°の検出を行うことができる。
【0092】
いくつかの実施例において、回転装置の回転を促進するため、上記の検出システムは、搬送ベルトをさらに含む。図13は、本出願の実施例による他の検出システムの3面図である。図13に示すように、測定対象が上記の回転装置の容器内(図13では回転装置が省略された)に収容され、搬送ベルトの搬送方向がホイールの回転方向と一致し、回転装置のホイールが搬送ベルトに接触し、搬送ベルトがモータの駆動により循環して運動することができ、搬送ベルトとホイールとの間の摩擦力によりホイールを回転駆動して物体を回転させる。
【0093】
任意で、上記の各実施例による被検出対象は、円形または楕円形の物体であり得るが、これらに限定されない。例えば、測定対象は、果物や野菜であり得るが、これらに限定されない。
【0094】
本出願の実施例では、円形または楕円形の物体の表面は滑らかであり、表面に形成されるレーザー光の線が滑らかな曲線であり、これによって表面を均一に区分けでき、後の画像処理の難易度を下げることができる。
【0095】
同一の発明思想に基づいて、本出願の実施例は、検出方法をさらに提供する。該検出方法は、図1に示すコンピュータ機器に適用できる。図14を参照し、図14は、本出願の実施例による検出方法の模式的フローチャートである。該方法は、下記のステップを含む。
【0096】
S31:カメラ組により異なる撮影角度から取得した測定対象の画像を取得し、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれる。
【0097】
前記関心領域は、前記測定対象の真上の領域に位置するレーザーが投射したレーザー光平面と、前記測定対象の表面とが交差して形成されたレーザー光の線により分割して形成されるものである。
【0098】
S32:各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得る。
【0099】
任意で、一実施形態において、上記のステップS32は、下記のサブステップを含む。
【0100】
サブステップ321:処理対象画像におけるレーザー光の線の位置に基づいて、処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である。
【0101】
サブステップ322:複数の分割画像のうちの、関心領域の割合が最も大きいものを処理対象画像に対応する結合対象画像とする。
【0102】
サブステップ323:すべての画像をチェックし、各画像のそれぞれに対応する結合対象画像を得る。
【0103】
サブステップ324:所定の基準座標系に基づいて、各結合対象画像を展開して結合し、目標画像を得る。
【0104】
上記の実施例による検出方法のステップを実行するため、以下、検出装置の一実現方式を提供する。本実施例による検出装置は、その基本的な原理および奏する技術効果が上記の実施例によるものと同じである。説明便宜の上、本実施例で言及されない部分は、上記の実施例における相応の内容を参照することができる。該検出装置は、取得モジュールと処理モジュールとを備える。
【0105】
取得モジュールは、カメラ組により異なる撮影角度から取得した測定対象の画像を取得するように構成され、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれる。前記関心領域は、前記測定対象の真上の領域に位置するレーザーが投射したレーザー光平面と、前記測定対象の表面とが交差して形成されたレーザー光の線により分割して形成されるものである。
【0106】
処理モジュールは、各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得るように構成される。
【0107】
任意で、処理モジュールは、具体的に、処理対象画像におけるレーザー光の線の位置に基づいて、処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、複数の分割画像のうちの、関心領域の割合が最も大きいものを処理対象画像に対応する結合対象画像とし、すべての画像をチェックし、各画像のそれぞれに対応する結合対象画像を得、所定の基準座標系に基づいて、各結合対象画像を展開して結合し、目標画像を得るように構成される。処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である。
【0108】
本出願の実施例は、コンピュータ機器をさらに提供する。図15は、本出願の実施例によるコンピュータ機器の構成を示すブロック図である。図15に示すように、該コンピュータ機器13は、通信インターフェース131と、プロセッサ132と、メモリ133とを含む。該プロセッサ132、メモリ133および通信インターフェース131は、互いに直接または間接的に電気的接続されて、データの伝送またはやり取りを実現する。例えば、これらの部品が1つまたは複数の通信バスまたは信号線により電気的に接続される。メモリ133は、ソフトウェアプログラムおよびモジュール、例えば本出願の実施例による、検出方法に対応するプログラムコマンド/モジュールを記憶するように構成される。プロセッサ132は、メモリ133内に記憶されたソフトウェアプログラムおよびモジュールを実行することにより、各種の機能アプリケーションおよびデータ処理を実行する。該通信インターフェース131は、他のノード機器とシグナリングまたはデータの通信を行うためのものである。本出願において、該コンピュータ機器130は、複数の通信インターフェース131を有する。
【0109】
メモリ133は、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、RAM)、リードオンリーメモリ(Read Only Memory、ROM)、プログラマブル読み出し専用メモリ(Programmable Read-Only Memory、PROM)、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(Erasable Programmable Read-Only Memory、EPROM)、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory、EEPROM)などであり得るが、これらに限定されない。
【0110】
プロセッサ132は、信号処理能力を有する集積回路チップであり得る。該プロセッサは、中央処理装置(Central Processing Unit、CPU)、ネットワークプロセッサ(Network Processor、NP)などを含む汎用プロセッサであり得、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Proファームウェアcessing、DSP)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field-Programmable Gate Array、FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理デバイス、ディスクリートハードウェア部品などであり得る。
【0111】
任意で、上記のモジュールは、ソフトウェアまたはファームウェア(Firmware)の形式で図15に示すメモリに記憶され、または該コンピュータ機器のオペレーティングシステム(Operating System、OS)に組み込まれ、図15に示すプロセッサにより実行することができる。そして、上記のモジュールの実行に必要なデータ、プログラムコードなどがメモリに記憶されることができる。
【0112】
本出願の実施例は、コンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。該コンピュータ読取可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、該コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、上記の実施形態のいずれか1つによる検出方法が実現される。該コンピュータ読取可能な記憶媒体は、USBディスク、携帯型ハードディスク、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、磁気ディスクまたは光ディスクなどの各種の、プログラムコードを記憶できる媒体であり得るが、これらに限定されない。
【0113】
上記は、本出願の具体実施形態にすぎず、本出願の保護範囲がこれらに限定されない。本出願に開示された技術範囲内で当業者が行った如何なる変更または置換も本出願の保護範囲内に属する。このため、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲に準ずる。
【0114】
産業上の利用可能性
【0115】
本出願は、検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体を開示する。検出システムは、レーザーと、カメラ組と、コンピュータ機器とを備える。カメラ組が測定対象の上方領域に取り付けられ、レーザーが測定対象の真上に取り付けられ、レーザーの射出口が測定対象に正対する。レーザーは、レーザー光平面を投射するように構成され、レーザー光平面が測定対象の表面と交差してレーザー光の線を形成し、レーザー光の線により表面を複数の異なる関心領域に分け、カメラ組は、異なる撮影角度から測定対象の画像を取得するように構成され、各画像に各関心領域の一部または全部が含まれ、コンピュータ機器は、各画像に含まれる関心領域に基づいて、すべての画像に対して分割および結合処理を行い、表面の目標画像を得るように構成される。本出願は、結合を行ったあと完全な表面画像を得ることができ、これによって、後の表面の欠陥位置に対する精確な位置測定および識別を保証することができる。
【0116】
また、本出願に係る検出システム、方法、コンピュータ機器およびコンピュータ読取可能な記憶媒体は、実施可能なものであり、さまざまな産業用途に応用することができる。例えば、本出願に係る検出システムは、検出分野に応用することができる。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9A
図9B
図9C
図10
図11
図12
図13
図14
図15
【手続補正書】
【提出日】2024-01-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザーと、カメラ組と、コンピュータ機器とを備え、
前記カメラ組が測定対象の上方領域に取り付けられ、前記レーザーが前記測定対象の真上に取り付けられ、前記レーザーの射出口が前記測定対象に正対し、
前記レーザーは、レーザー光平面を投射するように構成され、前記レーザー光平面が前記測定対象の表面と交差してレーザー光の線を形成し、前記レーザー光の線により前記表面を複数の異なる関心領域に分け、
前記カメラ組は、異なる撮影角度から前記測定対象の画像を取得するように構成され、各前記画像に各前記関心領域の一部または全部が含まれ、
前記コンピュータ機器は、各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るように構成される
ことを特徴とする検出システム。
【請求項2】
前記コンピュータ機器は、具体的に、
処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得、
前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とし、
すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得、
所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るように構成され、
前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項3】
前記カメラ組に少なくとも1つのカメラが含まれ、複数の前記カメラが含まれる場合、複数の前記カメラが並列で取り付けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項4】
前記カメラ組は、1組であり、異なる撮影位置に移動して異なる撮影角度から画像を取得するように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項5】
前記カメラ組は、第1カメラ組、第2カメラ組および第3カメラ組の3組を有し、
前記第1カメラ組が前記測定対象の真上に位置し、前記第1カメラ組の向く方向が前記レーザーに平行であり、
前記第2カメラ組の法線および前記第3カメラ組の法線のそれぞれと前記第1カメラ組の法線とがなす角が同じである
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項6】
前記角の角度範囲が30度~50度である
ことを特徴とする請求項5に記載の検出システム。
【請求項7】
前記角が40度である
ことを特徴とする請求項5に記載の検出システム。
【請求項8】
前記レーザーは少なくとも1つあり、前記レーザーの数が2つである場合、2つの前記レーザーが前記第1カメラ組の両側にそれぞれ配置される
ことを特徴とする請求項5に記載の検出システム。
【請求項9】
前記レーザー光の線の幅は2ミリメートル未満である
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項10】
回転装置をさらに備え、前記回転装置は、前記測定対象を回転させるように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の検出システム。
【請求項11】
前記回転装置は、容器と、サポーターと、ホイールとにより構成され、前記容器が前記測定対象を収容するように構成され、前記サポーターが前記容器を支持するように構成され、前記ホイールが前記サポーターの中部に位置し、前記ホイールが容器の軸回りに回転して前記測定対象を回転させるように構成される
ことを特徴とする請求項10に記載の検出システム。
【請求項12】
搬送ベルトをさらに含み、前記搬送ベルトが前記回転装置の前記ホイールに接触し、前記搬送ベルトがモータの駆動により循環して運動し、前記搬送ベルトと前記ホイールとの間の摩擦力により前記ホイールを回転駆動して前記測定対象を回転させる
ことを特徴とする請求項11に記載の検出システム。
【請求項13】
前記測定対象は、円形または楕円形の物体である
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の検出システム。
【請求項14】
カメラ組により異なる撮影角度から取得した測定対象の画像を取得し、各前記画像に各関心領域の一部または全部が含まれる、ステップと、
各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップと、を含み、
前記関心領域は、前記測定対象の真上の領域に位置するレーザーが投射したレーザー光平面と、前記測定対象の表面とが交差して形成されたレーザー光の線により分割して形成されるものである
ことを特徴とする検出方法。
【請求項15】
各前記画像に含まれる前記関心領域に基づいて、すべての前記画像に対して分割および結合処理を行い、前記表面の目標画像を得るステップは、
処理対象画像における前記レーザー光の線の位置に基づいて、前記処理対象画像に対して分割を行い、複数の分割画像を得るステップと、
前記複数の分割画像のうちの、前記関心領域の割合が最も大きい分割画像を前記処理対象画像に対応する結合対象画像とするステップと、
すべての前記画像をチェックし、各前記画像に対応する前記結合対象画像を得るステップと、
所定の基準座標系に基づいて、各前記結合対象画像を展開して結合し、前記目標画像を得るステップと、を含み、
前記処理対象画像がすべての画像のうちの任意の1枚である
ことを特徴とする請求項14に記載の検出方法。
【請求項16】
プロセッサとメモリとを備え、
前記メモリに前記プロセッサにより実行可能なコンピュータプログラムが記憶されており、前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行すると、請求項14または15に記載の検出方法が実現される
ことを特徴とするコンピュータ機器。
【請求項17】
コンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータ読取可能な記憶媒体にコンピュータプログラムが記憶されており、前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項14または15に記載の検出方法が実現される
ことを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【国際調査報告】