【摘要】：產(chǎn)品機(jī)柜表面的缺陷不僅會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的銷售,也會增大產(chǎn)品返修、退貨的概率,造成經(jīng)濟(jì)損失,企業(yè)越來越重視機(jī)柜的表面質(zhì)量檢測。然而,針對大尺寸產(chǎn)品進(jìn)行表面缺陷視覺檢測鮮有研究,本文基于深圳市某不間斷電源(Uninterruptible Power System,UPS)機(jī)柜生產(chǎn)廠商對大尺寸機(jī)柜表面缺陷自動檢測系統(tǒng)具體需求,開展基于機(jī)器視覺的大尺寸機(jī)柜表面缺陷檢測系統(tǒng)研究,重點(diǎn)研究了低對比度圖像增強(qiáng)、邊緣檢測優(yōu)化、特征點(diǎn)匹配等問題,主要工作如下:(1)研究明確了大尺寸機(jī)柜表面缺陷檢測系統(tǒng)檢測技術(shù)指標(biāo),闡述了表面缺陷檢測原理,分析了獲取高質(zhì)量圖像的關(guān)鍵因素,設(shè)計(jì)了合理的照明方案和圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分析了光源類型、光源顏色及光照角度選擇的依據(jù),合理選擇了工業(yè)相機(jī)和鏡頭,最后搭建了基于機(jī)器視覺的產(chǎn)品表面缺陷檢測系統(tǒng)。(2)針對低對比度缺陷無法采用傳統(tǒng)檢測方法進(jìn)行檢測的問題,提出衡量圖像對比度的評價(jià)方法,分析了Gabor變換的原理及參數(shù)意義,研究了常用的圖像增強(qiáng)方法,并進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過Gabor變換增強(qiáng)的低對比度缺陷圖像對比度得到提高,增強(qiáng)了缺陷檢測系統(tǒng)對于光照干擾的魯棒性。(3)明確了評價(jià)邊緣檢測效果質(zhì)量的主要根據(jù),分析了典型的邊緣檢測算法基本原理并進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn),針對邊緣檢測中出現(xiàn)的噪聲及不連續(xù)問題,研究了一種基于錨點(diǎn)的邊緣檢測優(yōu)化算法并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化的算法可準(zhǔn)確檢測機(jī)柜圖像的邊緣且具有較高的邊緣質(zhì)量,具有通用性。(4)研究了圖像匹配技術(shù),推導(dǎo)了圖像變換模型,分析SIFT特征點(diǎn)提取與匹配算法原理,研究RANSAC特征點(diǎn)提純算法,開展了提取和匹配機(jī)柜表面圖像特征點(diǎn)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明提純后的SIFT算法能夠有效提取出機(jī)柜表面的特征點(diǎn),圖像匹配結(jié)果良好,基于圖像差分法實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)后的圖像缺陷檢測。研究結(jié)果表明設(shè)計(jì)的缺陷檢測系統(tǒng)能夠較好的識別機(jī)柜表面的凹坑、劃痕、商標(biāo)等缺陷,可以檢測出缺陷寬度1mm內(nèi)的細(xì)微缺陷,驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性和算法的有效性,具有工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：F273.2;TP391.41
【圖文】：

本論文工作受國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (51677120)、深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目(JCYJ20170818100522101)與深圳大學(xué)青年教師科研啟動項(xiàng)目(2017032)資助。不間斷電源（Uninterruptible Power System，UPS）常用于維持醫(yī)院、服務(wù)器、鐵路調(diào)度中心等不能斷電場所的持續(xù)運(yùn)行[1]，一旦出現(xiàn)供電中斷現(xiàn)象，UPS 中的逆變器立即轉(zhuǎn)化其之前存儲的電能，持續(xù)不斷為負(fù)載提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的交流電源。近年來，企業(yè)對電力的需求迅猛增長，對于 UPS 的需求也不斷擴(kuò)大。然而，UPS 生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)加工過程中，由于受到原材料、軋制工藝和系統(tǒng)控制等諸多技術(shù)因素的影響，成品機(jī)柜表面難免會產(chǎn)生一些如凹坑、結(jié)疤、滴漆、螺孔堵塞、刮痕和孔洞等缺陷，如圖 1-1 所示。隨著生活水平的提高以及消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，人們對產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，如包裝設(shè)計(jì)、外形輪廓和表面紋理等愈發(fā)重視。因此，表面缺陷不僅會嚴(yán)重影響成品機(jī)柜的銷售，也會增大產(chǎn)品返修、退貨的概率，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為提高 UPS 機(jī)柜產(chǎn)品在市場中的競爭力，有關(guān)廠商已經(jīng)越來越重視機(jī)柜的表面質(zhì)量檢測。

需接觸待檢測物體即可完成缺陷檢測，不面缺陷檢測的智能化和自動化實(shí)現(xiàn)有重要要包括以下幾個(gè)方面：效率和質(zhì)量。根據(jù)缺陷的分析結(jié)果，挖掘率的同時(shí)，及時(shí)有效地優(yōu)化生產(chǎn)線，改善。在連續(xù)的機(jī)柜生產(chǎn)線上，工作人員需要進(jìn)行表面質(zhì)量檢測可極大降低人工勞動強(qiáng)力。機(jī)柜生產(chǎn)企業(yè)因產(chǎn)品質(zhì)量存在問題引發(fā)。表面缺陷檢測的自動化實(shí)現(xiàn)，可維護(hù)廠

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2741110