本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺(jué)的滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)技術(shù)研究

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【摘要】：在滾針軸承的生產(chǎn)裝配過(guò)程中，其表面疵病和滾針缺失是常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷問(wèn)題。傳統(tǒng)的檢測(cè)軸承質(zhì)量缺陷主要靠人工檢測(cè)，不僅效率很低而且可靠性也很差，常常出現(xiàn)誤檢漏檢現(xiàn)象。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，其逐漸被應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)方面。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)以其高速率、高準(zhǔn)確度、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了人工檢測(cè)的劣勢(shì)，節(jié)省了人工勞動(dòng)力并且實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動(dòng)化，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在軸承檢測(cè)方面機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)也有很多應(yīng)用，總體來(lái)說(shuō)還處在初步發(fā)展階段，而本文正是針對(duì)滾針軸承缺陷檢測(cè)的研究探索。 本文在研究了機(jī)器視覺(jué)和圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了一套滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)分兩部分組成，即硬件平臺(tái)和軟件算法設(shè)計(jì)。硬件平臺(tái)組成有LED環(huán)形光源和照明架設(shè)裝置，鏡頭、CCD相機(jī)以及圖像采集卡，輸入圖像儲(chǔ)存在PC上位機(jī)中待軟算法實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。軟件檢測(cè)算法設(shè)計(jì)如下，首先對(duì)軸承圖像進(jìn)行預(yù)處理，完成軸承的定位、分割以及滾針的拉伸展開(kāi)。再次運(yùn)用差影法的軸承內(nèi)外環(huán)表面疵病檢測(cè)和基于灰度投影的滾針缺失檢測(cè)。設(shè)計(jì)中對(duì)差影法的模板學(xué)習(xí)做了改進(jìn)，應(yīng)用了多幅圖形求取平均模板圖像的方法使差影模板具有更強(qiáng)的自適應(yīng)性，提高了差影法的準(zhǔn)確率。灰度投影法檢測(cè)缺針時(shí)，針對(duì)投影波形本文使用了形態(tài)學(xué)上的膨脹腐蝕操作對(duì)波形作進(jìn)一步處理，使缺針部位更顯著更利于檢測(cè)的算法設(shè)計(jì)。這樣的改進(jìn)都使得系統(tǒng)的檢測(cè)精度得以提升，，適用性和可靠性得到提高。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明，本系統(tǒng)性能可靠、算法適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)精度高、檢測(cè)速度快，同時(shí)運(yùn)用MFC設(shè)計(jì)了更人性化的人機(jī)交互界面。后期經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的改進(jìn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同類產(chǎn)品不同針數(shù)不同尺寸的滾針軸承進(jìn)行集成統(tǒng)一檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器視覺(jué) CCD攝像機(jī) 軸承定位 BLOB分析 差影法 灰度投影
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.3;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 機(jī)器視覺(jué)概述7
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-10
• 1.2.1 國(guó)外機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研究8-9
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研究9-10
• 1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容10-13
• 第二章 滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)13-27
• 2.1 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)組成及工作原理13
• 2.2 滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求13-14
• 2.3 滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)組成和工作原理14-15
• 2.4 檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備15-21
• 2.4.1 計(jì)算機(jī)配置15
• 2.4.2 光學(xué)照明系統(tǒng)15-17
• 2.4.3 CCD 攝像機(jī)17-19
• 2.4.4 鏡頭的選擇19-20
• 2.4.5 圖像采集卡20-21
• 2.5 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹21-22
• 2.6 軟件交互界面設(shè)計(jì)22-24
• 2.7 本章小結(jié)24-27
• 第三章 滾針軸承表面及滾針針數(shù)缺陷檢測(cè)圖像算法及實(shí)現(xiàn)27-53
• 3.1 軸承圖像的預(yù)處理27-40
• 3.1.1 圖像濾波27-30
• 3.1.2 圖像增強(qiáng)30-32
• 3.1.3 二值化處理32-34
• 3.1.4 軸承圖像定位34-37
• 3.1.5 軸承內(nèi)外環(huán)表面和滾針區(qū)域的分割及展開(kāi)37-40
• 3.2 軸承內(nèi)外環(huán)表面的缺陷識(shí)別算法40-46
• 3.2.1 差影算法40-41
• 3.2.2 差影算法流程41-44
• 3.2.3 缺陷區(qū)域特征描述44-46
• 3.2.4 缺陷的判決標(biāo)準(zhǔn)46
• 3.3 軸承滾針針數(shù)的缺失檢測(cè)算法46-51
• 3.3.1 檢測(cè)算法原理46-47
• 3.3.2 投影算法流程47-50
• 3.3.3 缺針判決50-51
• 3.4 檢測(cè)結(jié)果反饋51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證53-59
• 4.1 軸承檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)過(guò)程53-54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析54-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-61
• 致謝61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66

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本文編號(hào)：994792