基于机器视觉的轮毂铸造面质量检测研究

发布时间：2021-08-24 23:36

　　国家有关部门公布的数据显示摩托车的事故率逐年上升,不合格的轮毂流向市场引发的交通事故占比很高。当前国内外的检测方法主要为射线检测和人工检测。射线检测装置繁琐且对人体有害,人工检测准确率低,可能对轮毂造成二次伤害。随着科学技术的发展,基于机器视觉的检测技术日趋成熟,这种检测方法能够保证检测标准的一致性和准确率,同时能够实现无损检测。在轮毂质量检测领域中,需要一种简单环保且能够对轮毂实现无损伤检测的系统,因此采用机器视觉的方法实现对轮毂缺陷检测对保证轮毂质量和降低事故率有重要意义。本文针对轮毂铸造面缺陷,采用机器视觉的方法进行检测,依托现有实验平台设计了成像系统和缺陷检测系统。通过对轮毂形态结构的介绍与分析,确定要检测的部位。分析铸造面上存在的常见缺陷成因,将缺陷分为凹坑类、线条类和偏差类。根据整个检测系统的组成和成像模块的功能,设计成像方案,通过图像标定进行像素尺寸计算,求解最佳拍摄点的位姿信息,指导机械臂到指定位置实现轮毂的成像。在缺陷检测算法方面,首先通过相似灰度聚类法对待检测区域进行粗定位,通过垂直模糊与边缘检测进行轮辐精确定位,通过圆度提取和圆拟合进行中心圆精确定位。对凹坑缺陷采... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 金属表面缺陷检测研究现状
        1.2.2 轮毂缺陷检测的研究现状
    1.3 论文研究内容及章节安排
第2章 检测系统分析及方案设计
    2.1 轮毂构成及常见缺陷分析
        2.1.1 轮毂形态构成介绍
        2.1.2 轮毂常见缺陷分析
    2.2 系统设计要求及重点研究问题
        2.2.1 轮毂生产厂家需求
        2.2.2 轮毂检测系统设计需求
        2.2.3 系统重点研究的问题
    2.3 系统方案设计
        2.3.1 硬件方案设计
        2.3.2 软件方案设计
    2.4 本章小结
第3章 轮毂铸造面成像模块设计
    3.1 成像模块方案设计
        3.1.1 成像平台组成
        3.1.2 工具坐标系调整过程
        3.1.3 成像模块实现步骤
    3.2 成像模块设计
        3.2.1 像素尺寸标定
        3.2.2 轮毂特征数据计算
        3.2.3 摄像机拍摄点定位
    3.3 成像系统的运行及结果
    3.4 本章小结
第4章 轮毂铸造面检测模块设计
    4.1 检测算法设计
    4.2 缺陷标准成像像素计算
    4.3 中心圆和轮辐区域定位
        4.3.1 定位目的及流程
        4.3.2 基于相似灰度聚类法的待检区域粗定位
        4.3.3 轮辐区域精确定位
        4.3.4 中心圆区域精定位
    4.4 凹坑类缺陷检测算法研究
        4.4.1 缺陷特征分析及检测方法确定
        4.4.2 基于模糊化自适应阈值的凹坑提取
        4.4.3 基于粗糙度的中心圆凹坑缺陷提取
        4.4.4 基于矩特征的轮辐凹坑缺陷提取
        4.4.5 基于线提取的钢印及标记干扰去除
        4.4.6 利用缺陷标准判定缺陷
        4.4.7 检测结果分析
    4.5 线条类缺陷检测算法研究
        4.5.1 缺陷特征分析及检测方法确定
        4.5.2 基于Hessian矩阵的Steger法提取线条
        4.5.3 基于不等轴的线条缺陷提取
        4.5.4 利用缺陷标准判定缺陷
        4.5.5 检测结果分析
    4.6 偏差类缺陷检测算法研究
        4.6.1 缺陷特征分析及检测方法确定
        4.6.2 模板区域定位
        4.6.3 实际检测区域定位
        4.6.4 基于区域形状匹配的缺陷提取
        4.6.5 利用缺陷标准判定缺陷
        4.6.6 检测结果分析
    4.7 本章小节
第5章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3360940