便携式视觉检查设备和使用其对物品进行检查的方法与流程

1.本公开的实施例一般地涉及物品视觉检查，并且更具体地，涉及便携式视觉检查设备和使用其对物品进行检查的方法，适于方便地对诸如零散产品或部件之类的物品进行检查。


背景技术：

2.在常规技术中，通常采用视觉检查装置来检查产品或其部件，例如，检查产品或其部件是否存在质量缺陷(例如，是否存在凹坑、缺口等)或产品或其部件的尺寸是否合格。现有的视觉检查装置体积较大，结构复杂，不便于搬运，不利于随时随地对产品或其部件进行检查。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。
4.根据本公开的一个方面，提供了便携式视觉检查设备，包括：箱，该箱体包括下部箱体和上部箱体，上部箱体以能够打开和关闭的方式连接至下部箱体，上部箱体限定有第一容纳空间；视觉检查装置，其安装在所述第一容纳空间中并能够在展开构型和折叠构型之间切换，在展开构型中视觉检查装置至少部分地展开以用于拍摄物品的图像，在折叠构型中视觉检查装置至少部分地折叠以收纳在所述第一容纳空间中；和支撑平台，其设置在所述下部箱体中并限定有用于在其上放置待检查的物品的检查区域，该检查区域位于处于展开构型的所述视觉检查装置下方；便携式视觉检查设备能够在使用配置和运输配置之间切换，在使用配置中，上部箱体打开以露出支撑平台并且视觉检查装置切换到展开构型；在运输配置中，视觉检查装置切换到折叠构型并且上部箱体关闭以与下部箱体一起形成完整箱体，以将视觉检查装置和支撑平台封闭在由上部箱体和下部箱体限定的空间内。
5.在一些实施例中，所述视觉检查装置包括可折叠支架和安装在可折叠支架的第一端上的摄像头，并且可折叠支架的相反的第二端安装在上部箱体的内壁上，使得可折叠支架能够在展开状态和折叠状态之间切换，在展开状态中，可折叠支架以悬臂方式展开远离所述内壁，使得安装在所述第一端上的摄像头伸出所述第一容纳空间以定位在所述检查区域正上方；在折叠状态中，可折叠支架被折叠以靠近所述内壁定位，使得摄像头和可折叠支架被收纳在所述第一容纳空间中。
6.在一些实施例中，可折叠支架可移动地安装在上部箱体的内壁上，使得可折叠支架能够在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上移动。
7.在一些实施例中，上部箱体的内壁安装有在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上延伸的滑轨，可折叠支架可滑动地安装在滑轨上。
8.在一些实施例中，可折叠支架的第二端安装至所述内壁或所述滑轨，使得可折叠支架在竖直平面或水平平面内能够枢转以在展开状态和折叠状态之间切换。
9.在一些实施例中，便携式视觉检查设备还包括个人计算机，该个人计算机适于被
可移除地收纳在下部箱体中，并被配置成与视觉检查装置通信以获取和处理所述图像。
10.在一些实施例中，所述便携式视觉检查设备被配置成基于所述个人计算机对所述图像的处理对所述物品进行视觉检查，该视觉检查包括对所述物品的缺陷检测、尺寸检测、方位检测和视觉引导中的至少一种。
11.在一些实施例中，下部箱体设置有位于所述支撑平台下方的第二容纳空间，所述个人计算机被可移除地收纳在第二容纳空间中。
12.在一些实施例中，第二容纳空间具有通向外部的开口，所述个人计算机适于通过该开口被放置到第二容纳空间中或被从第二容纳空间中取出，并且下部箱体还设置有盖体，该盖体被构造成在所述运输配置中被关闭以覆盖所述开口，以及在所述使用配置中被打开以允许从第二容纳空间中取出所述个人计算机。
13.在一些实施例中，便携式视觉检查设备还包括设置在所述下部箱体中并位于所述支撑平台下方的电气模块，所述下部箱体或所述上部箱体上安装有电接口，在所述使用配置中所述个人计算机或外部设备通过该电接口与视觉检查装置或所述电气模块通信或电连接。
14.根据本公开的另一方面，还提供了使用在本公开的任一实施例中描述的便携式视觉检查设备对物品进行检查的方法，包括：将便携式视觉检查设备携带至检查现场；打开上部箱体，以露出支撑平台；将待检查的物品放置到所述检查区域上；将视觉检查装置切换成所述展开构型，并调整视觉检查装置以获取所述物品的图像；以及基于所述图像执行对所述物品的视觉检查。
15.在一些实施例中，所述视觉检查包括对所述物品的缺陷检测、尺寸检测、方位检测和视觉引导中的至少一种。
16.在一些实施例中，所述物品是包括一个或多个部件的产品，并且基于所述图像执行对所述物品的视觉检查包括：基于所述图像识别所述产品的类型或特征；在所述图像中定位所述产品上的部件；执行至少一项下述判断：判断所述产品上的部件的类型是否正确；判断所述产品上的部件的位置是否正确；判断所述产品上的部件的定向是否正确；以及判断所述产品上的部件是否完整或不缺失；在上述所有判断的结果都为是时，确定所述产品合格；以及在上述任一项判断的结果为否时，确定所述产品不合格。
附图说明
17.根据结合附图的以下详细描述，本公开的多个实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
18.图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、呈运输配置的便携式视觉检查设备的后侧透视图；
19.图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、呈运输配置的便携式视觉检查设备的前侧透视图；
20.图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、呈使用配置的便携式视觉检查设备的透视图，其中示出了安装在上部箱体中并成展开构型的视觉检查装置；
21.图4是示意性地示出根据本公开的另一示例性实施例的、呈使用配置的便携式视觉检查设备的透视图，其中示出了安装在上部箱体中并成展开构型的视觉检查装置；
22.图5是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、使用便携式视觉检查设备对物品进行视觉检查的方法的流程图；以及
23.图6是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、使用便携式视觉检查设备对产品进行视觉检查的方法的示例的流程图。
具体实施方式
24.下面将结合附图，对本公开的实施例进行详细的描述。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本公开的各实施方式的说明旨在阐述本公开的总体构思，而不应当理解为对本公开的一种限制。
25.此外，在下面的详细描述中，为便于说明，阐述了许多具体的细节以提供对本公开的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其它情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
26.如图1-4所示，根据本公开的示例性实施例提供了便携式视觉检查设备100，其便于携带，以在多种场合方便地对物品进行检查，例如对零散产品部件进行视觉检查。便携式视觉检查设备100包括具有下部箱体110和上部箱体120的箱、以及安装在箱中的视觉检查装置130和支撑平台113。
27.上部箱体120以能够打开和关闭的方式，如借助于铰链或合页件102，连接至下部箱体110，使得便携式视觉检查设备100能够在使用配置和运输配置之间切换；在使用配置中，上部箱体120打开以露出支撑平台113，支撑平台113安装在下部箱体110中并限定有用于在其上放置待检查的物品的检查区域114；而在运输配置中，上部箱体120关闭以与下部箱体110一起形成完整箱体，如方形箱体，以将视觉检查装置130和支撑平台113封闭在由上部箱体120和下部箱体110限定的内部空间内，从而便于携带。
28.图1和2示出了处于运输配置或非使用配置的便携式视觉检查设备100，其中上部箱体120处于关闭状态，图3和4示出了处于使用配置的便携式视觉检查设备100，其中上部箱体120处于打开状态。
29.上部箱体120限定有第一容纳空间121，视觉检查装置130安装在第一容纳空间121中并能够在展开构型和折叠构型之间切换；在展开构型或展开状态中，视觉检查装置130至少部分地展开以用于拍摄放置在支撑平台113上的物品的图像；而在折叠构型或折叠状态中，视觉检查装置130至少部分地折叠以收纳(例如，完全地容纳)在第一容纳空间121中。例如，处于折叠构型的视觉检查装置的整体厚度小于第一容纳空间的深度，使得在关闭上部箱体之后，被容纳在其中的视觉检查装置不会触碰下部箱体或其中的支撑平台。上部箱体120例如呈底部开口的箱体形式，具有限定第一容纳空间121的顶壁和周向侧壁，而下部箱体110呈顶部开口的箱体形式。
30.在便携式视觉检查设备100切换到使用配置后，可以将视觉检查装置130切换到展开构型，此时支撑平台113的检查区域114位于处于展开构型的视觉检查装置130的下方，以便由视觉检查装置130对放置在检查区域114内的物品进行检查，如获取物品的图像。在完成物品检查之后，可以将视觉检查装置130切换到折叠构型，使得视觉检查装置130被收纳在第一容纳空间121中，关闭上部箱体120并相对于下部箱体110(如，借助于闩锁106)锁定上部箱体120，使得便携式视觉检查设备100切换到运输配置，以便于携带或搬运。例如，在
上部箱体120上可以设置有便于携带的把手103。
31.在使用配置中，上部箱体120可以相对于下部箱体110打开到合适的位置或定向，以便于视觉检查装置130能够对放置在支撑平台113的物品进行检查。例如，打开的上部箱体120可以相对于下部箱体110垂直地定位，可以通过支撑杆107支撑或调整打开的上部箱体120相对于下部箱体110的位置或定向。
32.在图示的实施例中，如图3和4所示，视觉检查装置130包括可折叠支架131和安装在可折叠支架的第一端(自由端)上的摄像头(或相机)132，可折叠支架131的相反的第二端安装在上部箱体120的内壁上，使得可折叠支架131能够在展开状态和折叠状态之间切换；在展开状态中，可折叠支架131以悬臂方式展开，如远离上部箱体120的内壁，使得安装在其第一端上的摄像头132伸出第一容纳空间121以定位在检查区域114的正上方，从而将视觉检查装置130切换成展开构型；而在折叠状态中，可折叠支架131被折叠，如靠近上部箱体120的内壁定位，使得摄像头132和可折叠支架131被收纳在第一容纳空间121中，从而将视觉检查装置130切换成折叠构型。
33.摄像头132可以在展开状态和折叠状态中都安装在可折叠支架131上；或者，摄像头132可以可拆卸地安装在可折叠支架131上，仅在展开状态中设置在可折叠支架131上，而在折叠状态中可以从可折叠支架131上卸下。在如图4所示的实施例中，视觉检查装置130还可以包括镜头或透镜133，在展开可折叠支架131之后，可以将镜头或透镜133安装至可折叠支架131上，位于摄像头132下方。
34.在图示的示例中，可折叠支架131的第二端可枢转地安装在上部箱体120的内侧顶壁上，使得可折叠支架131的其余部分(包括第一端)和安装在可折叠支架131上的摄像头132能够在竖直平面和/或水平平面内枢转(如图3和4中双向虚线箭头所示)离开或靠近上部箱体120的内侧顶壁，以在展开状态和折叠状态之间进行切换。在其他示例，可折叠支架的第二端也可以以类似的方式，如可枢转地，安装至上部箱体的内侧侧壁，以能够在竖直平面和/或水平平面内枢转，使得可折叠支架能够进行展开状态和折叠状态的切换。
35.在示例性实施例中，可折叠支架131可移动地安装在上部箱体120的内壁上，使得可折叠支架131能够在水平方向和/或垂直方向上移动，从而可以调节安装在可折叠支架131上的摄像头132相对于放置在检查区域114上的物品的距离和/或位置，便于聚焦成像。
36.在如图3和4所示的实施例中，上部箱体120的内壁安装有在垂直方向上延伸的滑轨135，可折叠支架131可滑动地安装在滑轨135上，以能够在竖直方向上移动而调整安装在可折叠支架131上的摄像头132相对于放置在检查区域114上的物品的距离和/或位置。可替换地或附加地，上部箱体的内壁上也可以设置有在水平方向上延伸的滑轨，可折叠支架可滑动地安装在该滑轨上，以便于调整安装在可折叠支架上的摄像头相对于放置在检查区域上的物品的位置。在其他实施例中，设置在上部箱体的内壁上的滑轨也可以相对于水平方向或竖直方向倾斜延伸，使得能够方便地调整安装在可折叠支架上的摄像头相对于放置在检查区域上的物品的距离和/或位置。
37.如图3和4所示，可折叠支架131的第二端可枢转地安装至上部箱体120的内壁或滑轨135，使得可折叠支架131在竖直平面或水平平面内能够枢转，以在展开状态和折叠状态之间切换。
38.如图2-4所示，便携式视觉检查设备100还可以包括数据或图像处理器，如个人计
算机140，其适于被可移除地收纳在下部箱体110中，并被配置成与视觉检查装置130通信，以获取和处理视觉检查装置130所获取的物品的图像，以便对物品进行检查。例如，采用这种便携式视觉检查设备，可以基于个人计算机对物品图像的处理对物品进行视觉检查，该视觉检查例如包括对物品的缺陷检测、尺寸检测、方位检测和视觉引导中的至少一种。
39.在图示的实施例中，下部箱体110设置有第二容纳空间111，个人计算机140被可移除地收纳在第二容纳空间111中。作为示例，第二容纳空间111可以位于支撑平台113下方，在下部箱体110的侧面开口而通向外部，个人计算机114适于通过该开口被放置到第二容纳空间111中(如在运输配置中)或被从第二容纳空间111中取出(如在使用配置中)。下部箱体110还可以设置有盖体112，其被构造成在运输配置中被关闭以覆盖第二容纳空间111的开口，而在使用配置中被打开以允许从第二容纳空间111中取出个人计算机140。
40.便携式视觉检查设备还包括电气模块，其可以设置或隐藏在下部箱体110中并位于支撑平台113下方。作为示例，电气模块可以包括电源、数字i/o模块、usb集线器等，视觉检查装置或其摄像头和数字i/o模块可以连接到usb集线器。在一些示例中，下部箱体110或上部箱体120上可以设置有电接口104，在使用配置中个人计算机或外部设备通过该电接口104与视觉检查装置130或电气模块通信或电连接。电接口可以包括通信接口，如usb接口或以太网接口，摄像头和数字i/o模块可以通过usb接口与个人计算机140连接和通信，可以由个人计算机控制对物品的检查。在其他示例中，个人计算机可以与便携式视觉检查设备的摄像头或电气设备进行无线通信。
41.如图3和4所示，便携式视觉检查设备100可以设置有开/关按钮115，其用于启动或关闭便携式视觉检查设备100或其中的电气模块。在一些示例中，在检查区域114处，如在检查区域114下方或侧面，可以设置有背光灯115，其用于照亮放置在检查区域114上的物品。
42.本公开的实施例还提供了使用这种便携式视觉检查设备对物品进行检查的方法，如图5所示，该方法主要包括下述步骤：
43.s101：将便携式视觉检查设100携带至检查现场；
44.s102：打开上部箱120，以露出支撑平台113；
45.s103：将待检查的物品放置到检查区域114上；
46.s104：将视觉检查装置130切换成展开构型，并调整视觉检查装置以获取物品的图像；以及
47.s105：基于所述图像执行对物品的视觉检查，如对物品进行缺陷检测、尺寸检测、方位检测和/或视觉引导。
48.由此，采用这种便携式视觉检查设备，体积小、结构简单，便于携带，可以作为独立的检查站，以适于在不同场合或不受场地限制地进行物品检查，尤其是零散部件的检查。例如，采用这种便携式视觉检查设备，可以在组装产品之前或之后检查其部件，销售人员可以直接向客户或消费者展示检查功能，用户或开发人员可以在实验室、办公室、旅行途中、甚至家中，进行产品研发，也可以在生产线上进行产品抽检等。这种便携式视觉检查设备的各个部件，如镜头或摄像头等，是可以灵活安装和更换的，也可以针对不同的用户或检查需求进行定制。
49.以下，以对产品的一个或多个部件的检查为例进行描述。这种产品例如可以是电缆或连接器。如图6所示，在由摄像头获取产品(如电缆)10的多个组装的部件11、12、13、14
的图像之后，在个人计算机中基于图像执行视觉检查，如可以基于产品编号调用和配置适用的检查项目或检查程序。视觉检查可以包括：
50.基于所述图像识别产品的类型或特征，如可以识别图像中的电缆的宽度w、各个部件的尺寸等；
51.在所述图像中定位所述产品上的部件，即确定图像中的各个部件的位置；
52.执行至少一项下述判断：
53.判断所述产品上的部件的类型是否正确，如判断各个部件是否是组装产品所需的部件；
54.判断所述产品上的部件的位置是否正确，如判断各个部件是否位于合适的位置、是否以正确的顺序放置；例如如图6所示，部件11和12的位置颠倒了；
55.判断所述产品上的部件的定向是否正确；例如如图6所示，部件11的方向倾斜了；以及
56.判断所述产品上的部件是否完整或不缺失；例如如图6所示，缺失部件11；
57.在上述所有判断的结果都为是时，确定所述产品合格；以及
58.在上述任一项判断的结果为否时，确定所述产品不合格。
59.尽管已经示出和描述了本公开的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本公开的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。此外应注意，除非另外指明，本文中使用的措词“包括”、“包含”、“具有”不排除其它元件或步骤。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本公开的保护范围。