弹壳尺寸及缺陷视觉检测系统研制

发布时间：2020-07-04 10:10

【摘要】：在子弹生产的过程中,不可避免地会生产出不合格的弹壳,或者是尺寸不符合要求,或者是弹壳表面有卡伤、撞凹等缺陷,因此要在生产中对弹壳进行检测。目前主要依靠人工检测,由于人眼鉴别不仅效率低下,也会因为疲劳造成检测结果的不稳定,因此需要设计一个自动化检测方法,提升弹壳检测环节的效率和准确率。本文设计了一套弹壳自动视觉检测系统,具体工作如下:(1)分析了视觉测量技术和弹壳检测技术的国内外研究现状,设计了基于计算机视觉的弹壳检测系统,包括检测弹壳的尺寸测量和表面缺陷分类,并搭建了实验平台,具有视场大、多工位的特点。(2)在尺寸检测方面,根据弹壳测量的指标要求,通过对比检测工位的图像去噪、图像增强、图像分割和特征提取算法的实验效果,选择最适合的算法。通过对实验台的精确标定,计算出弹壳测量的尺寸结果,并对其进行误差分析,实现高精度、自动化的弹壳检测系统。(3)在表面缺陷分类方面,首先给出了弹壳表面的三种缺陷:卡伤、撞凹和挫伤,再加入背景噪声作为伪损伤,确定缺陷分类的类别为4类。然后介绍了一种改进的局部信噪比方法,将弹壳的表面缺陷提取出770个,并将每个缺陷表征成13维的特征向量。通过对比7种机器学习算法,即支持向量机、正态贝叶斯、KNN算法、Adaboost算法、决策树、随机森林和gc Forest算法,并通过实验分析,最终选择gc Forest算法。本文分析了弹壳检测的国内外研究现状,设计了基于计算机视觉的弹壳检测系统,实现了尺寸测量和表面缺陷分类。尺寸测量的精度达到了弹壳的精度要求;对于缺陷检测,将缺陷采用13维特征向量进行表征,采用gc Forest算法,实现了正确率为96.1%的损伤分类。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;TJ410.5
【图文】：

外形图,弹壳,外观检测,外观

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第 2 章系统总体方案设计言针对弹壳尺寸测量的指标要求，进行了总体的方案设计，重点结构进行设计，并对其中的关键器件进行选型和分析，最后设程。壳测量的指标要求检测主要包括尺寸检测和外观检测。弹壳的外形图如图 2-1 所示指标如表 2-1 所示，若被检测的部位的测量结果不在合格尺寸定弹壳不合格。

系统总体设计,弹壳

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2.3 总体方案设计系统的总体结构设计如图 2-2 所示，由上料机构、理料机构、摆料机构、视觉检测系统及分选机构组成。首先，通过上料机构将弹壳运送至中间的震料盘，震料盘使弹壳摆正位置，呈碗口朝上的方向逐个罗列，再通过摆料机构将弹壳按照视觉检测的间距要求间隔开，依次输送到传送带上，并在传送带上进行视觉检测环节，最后将不合格的产品筛选掉。

【参考文献】