基于机器视觉技术的石英砣垂直状态测量系统

邓彬，于洪明，王明昱，李硕

(1.山东省黄河计量研究院，山东济南250100;2.天津市开希机器视觉技术有限公司，天津300190)

0 引言

在生成石英玻璃管的众多工艺里有一种是通过石英母体在石英炉里自然生长来形成的。在高温环境下，为确保石英母体自然生长出的产品能达到各项技术指标，需让石英母体自然垂直，依靠重力作用向下生长，为此，需要检测生长中的石英母体是否处于垂直状态。惯用的检测方法是工作人员需通过人眼观察，但在恶劣的高温环境中，人工视觉容易产生疲劳，而且主观性强，重复性差，难以满足精确测量的要求。机器视觉能在恶劣的环境中代替人眼和大脑完成物体特征参数的测量和判断，克服人工视觉测量效率低、精度不高等缺点，大大提高了企业的生产效率和自动化程度。正是在这种需求下，我们和石英玻璃管生产厂家合作开发了石英母体垂直状态自动检测和控制系统。通过使用这套系统，生产人员可以实时准确地掌握石英母体的生长状态并及时做出调整，使企业大大提高了玻璃管的成品率，并减少了人力投入，降低了生产成本。

1 系统结构原理

石英砣垂直状态自动检测系统原理框图如图1所示。由图1 可以看出，本系统是集光、机、电、算等多种技术为一体的石英母体垂直状态检测、控制系统。检测原理和过程描述为:石英砣生长过程中的图像在均匀面光源的照射下通过光学系统成像到面阵CCD 的靶面……