利用光學(xué)方法檢測表面粗糙度和表面缺陷的研究
發(fā)布時間:2021-07-20 15:56
鋼材的表面質(zhì)量對其產(chǎn)品的性能和壽命有著重要的影響,表面粗糙度和表面缺陷是衡量表面質(zhì)量的重要指標(biāo)。隨著社會生產(chǎn)力的提高,優(yōu)質(zhì)鋼材的需求量越來越大,對于鋼材表面粗糙度和表面缺陷的檢測也愈發(fā)重要。現(xiàn)階段,大多數(shù)的表面質(zhì)量檢測手段僅局限于表面粗糙度或者表面缺陷一種參數(shù)的檢測,并且大多適用于離線測量,能夠同時在線測量表面粗糙度和表面缺陷的技術(shù)仍不夠完善。在總結(jié)和歸納了現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文搭建了一套表面粗糙度和表面缺陷檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用激光散射技術(shù)測量工件的表面粗糙度,測量范圍為0.025μm0.8μm。利用機器視覺技術(shù)檢測工件的表面凹槽和凸起。分析采集的表面散射圖像,提取了散射特征值S、亮點比BPR和亮灰度比BGR三個特征參數(shù)來評價表面粗糙度,得到了它們和表面粗糙度之間的關(guān)系式。同時,使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量回歸機(SVR)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)實現(xiàn)了表面粗糙度的預(yù)測,其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和SVR預(yù)測的均方根誤差分別為0.0012和0.0192,CNN模型分類的準(zhǔn)確率為100%。使用圖像處理算法判斷并定位了工件表面的凹槽和凸起,計算了它們在測量方向上的尺寸,并驗證了激光...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表面幾何形狀偏差分類示意圖
觀幾何特性就叫表面粗糙度。同時,表面粗糙度在一定程度上。例如,使用磨削的方法加工出來的工件,其表面會出現(xiàn)具有通常是不規(guī)則的;使用切削的方法加工出來的工件,其表面會平度間距是規(guī)則的。糙度的評定術(shù)語糙度的測量基準(zhǔn),歷史上出現(xiàn)過兩種比較有影響力的方案:一線作為評定輪廓參數(shù)的基準(zhǔn)線;另一種是包絡(luò)線基準(zhǔn)制,該方基準(zhǔn)線。目前為止,包括我國在內(nèi)的世界上絕大多數(shù)國家使用基準(zhǔn)線,中線基準(zhǔn)制涉及的部分重要概念介紹如下。線 m: 是為了評定工件表面粗糙度值而確定的理想基準(zhǔn)線,可以分為均中線兩種[4]。如圖 1.2 所示,輪廓最小二乘中線是指在取樣長的平方和最小,即21niid 的值最小。如圖1.3所示,輪廓算術(shù)平將輪廓的面積平分為上下兩個部分,即1 3 2 4S S S S。
d 的值最小。如圖1.3所示,輪廓算術(shù)平均中線是指在取樣長度內(nèi),該線將輪廓的面積平分為上下兩個部分,即1 3 2 4S S S S。圖 1.2 輪廓最小二乘中線示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鑄件缺陷的超聲波定性檢測[J]. 唐愛國,孫存忠. 無損檢測. 2017(09)
[2]淺談加強鋼材表面質(zhì)量檢驗與控制的重要性[J]. 孫印杰,康志龍. 建材與裝飾. 2017(23)
[3]超聲波在焊縫檢測中的應(yīng)用[J]. 原俊杰. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(22)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車削表面粗糙度檢測[J]. 閔莉,王哲,高龍飛,劉大任. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[5]基于激光線光源的鋼軌表面缺陷三維檢測方法[J]. 徐科,楊朝霖,周鵬,梁晶. 機械工程學(xué)報. 2010(08)
[6]零件表面粗糙度的激光在線測量[J]. 付風(fēng)嵐,譚海艷. 激光與紅外. 2007(05)
[7]基于多條激光線的鋼板表面缺陷三維檢測方法[J]. 皮敏捷,徐科. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2007(02)
[8]基于線型激光的鋼板表面缺陷三維檢測技術(shù)[J]. 梁治國,徐科,徐金梧. 北京科技大學(xué)學(xué)報. 2004(06)
[9]表面粗糙度測量方法綜述[J]. 劉斌,馮其波,匡萃方. 光學(xué)儀器. 2004(05)
[10]機械加工零件表面紋理缺陷檢測[J]. 黎明,馬聰,楊小芹. 中國圖象圖形學(xué)報. 2004(03)
博士論文
[1]金屬表面缺陷和鋼軌踏面殘余應(yīng)力的激光超聲無損檢測研究[D]. 王晶.北京交通大學(xué) 2016
[2]熱軋圓鋼表面缺陷視覺在線檢測算法研究[D]. 李武斌.山東大學(xué) 2013
[3]紅鋼棒材表面缺陷圖像采集與檢測系統(tǒng)研究[D]. 張建川.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于激光超聲技術(shù)的鋼軌表面及亞表面缺陷檢測研究[D]. 鐘云杰.西南交通大學(xué) 2018
[2]基于激光超聲的管道表面裂紋缺陷檢測機理研究[D]. 曹振.北京石油化工學(xué)院 2016
[3]焊縫表面缺陷的三維特征提取及線激光檢測[D]. 楊軍濤.中北大學(xué) 2016
[4]基于激光三角法的表面粗糙度測量[D]. 張小艷.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2016
[5]梨表面缺陷的激光散斑圖像檢測方法研究[D]. 劉海彬.浙江大學(xué) 2015
[6]基于DSP的磨削表面粗糙度在線檢測系統(tǒng)開發(fā)[D]. 王翠亭.湖南大學(xué) 2014
[7]基于激光三角測量法的高精度表面缺陷檢測方法研究[D]. 劉釗.長春理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像法的工件表面粗糙度檢測系統(tǒng)研究[D]. 張建.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]激光在線檢測晶圓表面質(zhì)量的研究[D]. 張楠.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:3293129
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表面幾何形狀偏差分類示意圖
觀幾何特性就叫表面粗糙度。同時,表面粗糙度在一定程度上。例如,使用磨削的方法加工出來的工件,其表面會出現(xiàn)具有通常是不規(guī)則的;使用切削的方法加工出來的工件,其表面會平度間距是規(guī)則的。糙度的評定術(shù)語糙度的測量基準(zhǔn),歷史上出現(xiàn)過兩種比較有影響力的方案:一線作為評定輪廓參數(shù)的基準(zhǔn)線;另一種是包絡(luò)線基準(zhǔn)制,該方基準(zhǔn)線。目前為止,包括我國在內(nèi)的世界上絕大多數(shù)國家使用基準(zhǔn)線,中線基準(zhǔn)制涉及的部分重要概念介紹如下。線 m: 是為了評定工件表面粗糙度值而確定的理想基準(zhǔn)線,可以分為均中線兩種[4]。如圖 1.2 所示,輪廓最小二乘中線是指在取樣長的平方和最小,即21niid 的值最小。如圖1.3所示,輪廓算術(shù)平將輪廓的面積平分為上下兩個部分,即1 3 2 4S S S S。
d 的值最小。如圖1.3所示,輪廓算術(shù)平均中線是指在取樣長度內(nèi),該線將輪廓的面積平分為上下兩個部分,即1 3 2 4S S S S。圖 1.2 輪廓最小二乘中線示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鑄件缺陷的超聲波定性檢測[J]. 唐愛國,孫存忠. 無損檢測. 2017(09)
[2]淺談加強鋼材表面質(zhì)量檢驗與控制的重要性[J]. 孫印杰,康志龍. 建材與裝飾. 2017(23)
[3]超聲波在焊縫檢測中的應(yīng)用[J]. 原俊杰. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(22)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車削表面粗糙度檢測[J]. 閔莉,王哲,高龍飛,劉大任. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[5]基于激光線光源的鋼軌表面缺陷三維檢測方法[J]. 徐科,楊朝霖,周鵬,梁晶. 機械工程學(xué)報. 2010(08)
[6]零件表面粗糙度的激光在線測量[J]. 付風(fēng)嵐,譚海艷. 激光與紅外. 2007(05)
[7]基于多條激光線的鋼板表面缺陷三維檢測方法[J]. 皮敏捷,徐科. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2007(02)
[8]基于線型激光的鋼板表面缺陷三維檢測技術(shù)[J]. 梁治國,徐科,徐金梧. 北京科技大學(xué)學(xué)報. 2004(06)
[9]表面粗糙度測量方法綜述[J]. 劉斌,馮其波,匡萃方. 光學(xué)儀器. 2004(05)
[10]機械加工零件表面紋理缺陷檢測[J]. 黎明,馬聰,楊小芹. 中國圖象圖形學(xué)報. 2004(03)
博士論文
[1]金屬表面缺陷和鋼軌踏面殘余應(yīng)力的激光超聲無損檢測研究[D]. 王晶.北京交通大學(xué) 2016
[2]熱軋圓鋼表面缺陷視覺在線檢測算法研究[D]. 李武斌.山東大學(xué) 2013
[3]紅鋼棒材表面缺陷圖像采集與檢測系統(tǒng)研究[D]. 張建川.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于激光超聲技術(shù)的鋼軌表面及亞表面缺陷檢測研究[D]. 鐘云杰.西南交通大學(xué) 2018
[2]基于激光超聲的管道表面裂紋缺陷檢測機理研究[D]. 曹振.北京石油化工學(xué)院 2016
[3]焊縫表面缺陷的三維特征提取及線激光檢測[D]. 楊軍濤.中北大學(xué) 2016
[4]基于激光三角法的表面粗糙度測量[D]. 張小艷.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2016
[5]梨表面缺陷的激光散斑圖像檢測方法研究[D]. 劉海彬.浙江大學(xué) 2015
[6]基于DSP的磨削表面粗糙度在線檢測系統(tǒng)開發(fā)[D]. 王翠亭.湖南大學(xué) 2014
[7]基于激光三角測量法的高精度表面缺陷檢測方法研究[D]. 劉釗.長春理工大學(xué) 2013
[8]基于圖像法的工件表面粗糙度檢測系統(tǒng)研究[D]. 張建.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]激光在線檢測晶圓表面質(zhì)量的研究[D]. 張楠.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:3293129
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