基于机器视觉的刹车油管镦头缺陷检测系统的研究

发布时间：2020-05-21 08:02

【摘要】：本文主要研究了基于机器视觉的刹车油管镦头缺陷检测系统,旨在结合机器视觉的检测优点完成对刹车油管镦头各类缺陷的快速、准确判断。根据刹车油管镦头的物理特性,有针对地完成对图像采集系统的搭建,包括光源、照明方式、工业摄像机和镜头的选型;研究了四种传统坐标系的关系和镜头畸变模型,分析了传统张氏标定法在实际应用中一些缺陷,提出了基于灭点的自标定算法,并通过数据验证基于灭点的自标定算法更适用于工业环境。设计多直方图滑动窗口算法,完成了对采集图像背景区域的分割;针对彩色图像易受到室外光照等因素导致的光照不均问题,提出基于光场重构的自适应光照补偿算法;为了消除信号在传输过程中产生的高频白噪声,设计了基于决策的自适应滤波算法。根据刹车油管镦头缺陷分布的区域与特点不同,将刹车油管镦头缺陷划分为三类。针对刹车油管镦头表面掉漆缺陷,设计了基于HSV颜色空间的掉漆检测方案;针对内轮廓缺陷,本文对内轮廓进行阈值的分割之后,设计了基于圆度判别和探测圆逼近检测方案;针对外轮廓缺陷,对外轮廓进行边缘提取之后,对外轮廓进行圆拟合,计算两轮廓边缘的绝对距离信息,设定距离判定阈值,完成对外边缘破损缺陷的判断。利用以C++语言为基础的Qt库,搭建了刹车油管镦头检测系统,对刹车油管镦头检测系统进行系统测试,测试结果表明该检测系统的实时性和准确性均满足实际检测需求,达到了预期的目的。
【图文】：

[1]，汽车零部件的生产质量也显得日益重要。本课题所研究的刹车油管是薄壁空心圆管结构，是汽车制动系统的关键部件，如图1-1所示。在刹车油管镦头的制造过程中，为改善其头部强度、密封性等性能，需要对刹车油管进行再镦头加工。由于轧制设备、加工工艺等多方面原因，导致刹车油管在镦头加工过程中产生不同类型的缺陷，，这些缺陷不光对产品的美观性产生严重影响，而且会导致应力集中，机械性能变差等问题，使得产品的精度、耐磨性、密封性、抗疲劳强度等性能指标大幅降低。因此在生产过程中需要对刹车油管镦头的质量进行严格的把控，防止不合格的产品流向市场，酿成重大质量事故。a）刹车油管镦头侧面采集图 b）刹车油管镦头端面采集放大图图 1-1 刹车油管镦头原始图像由于刹车油管镦头端面尺寸较小(毫米级)，传统工厂采用人工离线检测的方式来判断是否存在缺陷，将生产出的产品置于高倍相机下拍成图像，再经人工目测

图 2-1 图像采集系统真实空间的三维信息转换到像平面的可以准确地掌握目标图像的几何信息成像模型；另一个是非线性成像模型义图像左上角为原点0O ，建立以像素为图 2-1 所示，在像素坐标系中目标点所0
【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;U463.5

【参考文献】

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本文编号：2673960