基于水平集与随机森林算法的粗铝丝超声键合焊点缺陷检测

发布时间：2024-05-15 05:48

　　作为一种有效的连接技术,超声键合属于节能环保的键合方式,其在加工过程中不需要额外的键合材料,也不需要高温环境,不会产生环境有害气体,因此其在工业生产中越来越流行。随着工业自动化的不断改革和创新,现在的工业键合技术要求精度高、鲁棒性强和环境适应性好,而传统的超声键合设备由于键合过程中劈刀的磨损,经常需要手动进行键合力和键合能量的校正。机器视觉反馈以其精度高、实时性好、对待加工工件表面无磨损等优点成为工业自动化领域重要的研究方向。利用视觉反馈对超声键合过程的键合质量进行实时监控为实现键合设备的全自动化和高效率提供了全新的思路。针对键合过程中劈刀磨损导致的键合参数不佳问题,利用工业相机拍摄已键合的焊点图像,研究基于像素邻域灰度方差的算法对焊点所在区域进行高效率定位,对定位到的焊点图像利用改进的灰度投影算法去除冗余的非焊点区域,在此基础上提出改进的Level-Set算法对焊点的缺陷进行分割以确定焊点缺陷面积,利用KPCA提取焊点线性可分的主特征,最后,采用随机森林算法对KPCA提取的特征进行分类以确定缺陷类别,以此作为键合参数调整的参考。本文采用龙门架、伺服电机、超声换能器、超声驱动器、工业相...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1超声金属焊线机

来自美国的Jones发明了超声连接方法，1960年后，日本、瑞士英国等国对该技术进行研究并将其初步与实际生产结合[1]。超声金属焊接拥有一特有的优点，能够加工不同种类和厚度的材料，其产生的焊点牢固、无污染，工过程不产生任何环境有害物质，因此属于环保工艺，被广泛应用于制冷水管....

图1-3RyanS.H.Yang论文所研究焊点

用基于形状轮廓的方法，并结合形态学的算法完成完整的焊点定定位是为后期焊点的检测提供样本。对于焊点检测，目前常用的性检测和非接触性检测。接触性检测包括阻抗分析和机械强度测检测主要包括目测法、X射线检测、红外激光检测、计算机视觉抗分析的检测方法易受键合材料的影响，且其必须与焊点接触....

图1-6LeiSu论文研究的焊点图像

焊缝图像b）焊缝检测HairolNizamMohdShad论文的焊hdShad等人提出一种局部阈值、噪声去除、边缘区域点生成等域分割和颜色特征提取的焊点子区域的颜色特征，并利用分关技术的研究，但是21世纪以。华中科技大学LeiSu等人通结构信息对其进行分割....

图1-7KeLi论文研究的焊点图像

a）相机采集的原图c）漏焊图1-7KeLi论文研究的焊点图像基于SVM-DDA的增强RBF识别算法，利用动数，根据SVM与RBF的相似性，利用SVM计算[21]。上述大部分检测算法都提取焊点具有物理意下焊点无规律性形态，于是哈尔滨工业大学袁统习机（EL....

本文编号：3973995