本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺的外螺紋表面缺陷檢測系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)器視覺 螺紋表面缺陷 圖像增強(qiáng) 圖像分割 無損檢測

【摘要】：螺紋在工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械傳動(dòng)、汽車、航空航天等領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用非常廣泛,根據(jù)外徑大小和材質(zhì)的不同,螺紋起到的作用也不相同。螺紋起到的作用主要分為:機(jī)械傳動(dòng)、緊固設(shè)備、連接設(shè)備等作用。正因?yàn)槁菁y的用途如此之廣和作用如此之大,所以對螺紋的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)具有非常的意義。為了跟上工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的腳步,我們應(yīng)該找出一個(gè)快速、有效的方法來對螺紋的質(zhì)量進(jìn)行檢測,對于有缺陷的螺紋,必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并剔除,避免造成無法預(yù)料的嚴(yán)重后果。決定螺紋質(zhì)量的因素主要有:螺紋尺寸、表面缺陷、機(jī)械性能、化學(xué)成分、表面鍍層。目前國內(nèi)外對于外螺紋表面缺陷還沒有完全成熟的檢測方法,因此開發(fā)一套用于螺紋表面缺陷的檢測系統(tǒng)是非常有必要的。在深入學(xué)習(xí)了機(jī)器視覺技術(shù)后,設(shè)計(jì)了外螺紋表面缺陷檢測系統(tǒng),主要包括圖像采集和圖像處理兩大部分。本文具體的研究工作如下:①在查閱了相關(guān)文獻(xiàn),并在綜合對比了各種缺陷的無損檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)以后,確定了采用了機(jī)器視覺的檢測方法。②深入學(xué)習(xí)了機(jī)器視覺技術(shù),最終選擇了面陣相機(jī)的圖像采集方案,給出了選擇依據(jù);根據(jù)確定的采集方案設(shè)計(jì)了配套的光學(xué)鏡頭、光源等其他器件;為檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái),并根據(jù)所選的器件搭建了圖像采集平臺(tái)。③針對螺紋圖像的紋理特性,本文設(shè)計(jì)了檢測缺陷的處理算法。獲得螺紋的表面圖像后,首先分析圖像中可能存在的噪聲并用中值濾波的方法濾出噪聲;然后采用離散余弦對圖像進(jìn)行增強(qiáng),在圖像增強(qiáng)過程中設(shè)計(jì)了合適的功率濾波器,利用求曲率最大值的方法得到濾波器的最佳閾值,濾出背景信息,使背景和缺陷之間的對比度達(dá)到最大,從而實(shí)現(xiàn)圖像的增強(qiáng);然后用SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)二值化分割的方法,將缺陷從圖像中分割出來,最后根據(jù)給定的判定方法來判定是否為缺陷。④設(shè)計(jì)了檢測系統(tǒng)的人機(jī)交互界面,使得檢測系統(tǒng)的操作更加簡便。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不管缺陷是在螺紋的牙頂還是牙底,檢測系統(tǒng)都能夠有效的檢測出來,對于沒有缺陷的螺紋,檢測系統(tǒng)也能正確判斷。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、速度快,無接觸的特點(diǎn),具有較大的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器視覺 螺紋表面缺陷 圖像增強(qiáng) 圖像分割 無損檢測
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 工業(yè)中表面缺陷的無損檢測的方法8-10
• 1.3 機(jī)器視覺檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本課題主要研究的工作內(nèi)容12-13
• 2 檢測系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建13-27
• 2.1 采集方案的確定13-15
• 2.2 面陣相機(jī)的選擇15-16
• 2.3 光學(xué)鏡頭的選擇16-19
• 2.4 光源及照明方式的選擇19-23
• 2.4.1 光源的選擇19-21
• 2.4.2 照明方式的選擇21-23
• 2.5 運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)23-26
• 2.5.1 運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的工作原理23-24
• 2.5.2 運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 檢測算法及編程實(shí)現(xiàn)27-47
• 3.1 螺紋表面缺陷檢測算法的實(shí)現(xiàn)27-43
• 3.1.1 檢測系統(tǒng)算法的結(jié)構(gòu)圖27-28
• 3.1.2 圖像預(yù)處理28-31
• 3.1.3 基于離散余弦變換的圖像增強(qiáng)方法31-37
• 3.1.4 缺陷信息的提取37-43
• 3.1.5 缺陷的判定和輸出43
• 3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-46
• 3.2.1 螺紋表面缺陷檢測系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)43-45
• 3.2.2 參數(shù)設(shè)定界面45
• 3.2.3 歷史結(jié)果查詢界面45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果47-52
• 4.2 實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果分析52
• 4.3 影響檢測準(zhǔn)確率的因素52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 5 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 本文工作總結(jié)55-56
• 5.2 后期工作展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60

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