基于机器视觉的汽车涡轮壳零件表面缺陷检测

发布时间：2023-04-16 19:37

　　为了提升汽车的燃油效率,节省能源并降低碳排放,各国汽车制造企业纷纷采用发动机涡轮增压技术。涡轮壳作为涡轮增压器的关键零部件,其表面质量直接影响零件的装配和使用性能。目前,涡轮壳零件表面质量检测以人工目测为主。由于检测人员长时间用眼疲劳以及判别标准主观不一致等原因,导致检测正确性差、效率低,且人工成本高。近年来,机器视觉技术发展迅猛,凭借其检测精度及效率高、实时性好等优点,在产品检测和工业自动化领域应用越来越广泛。涡轮壳零件机加工表面分为密封区和非密封区,不同区域的表面质量要求不同,并且由于加工过程中的冷却液在零件表面留下斑纹,给涡轮壳零件表面缺陷检测增加了难度。本文将机器视觉技术应用于涡轮壳零件机械加工表面的缺陷检测,在分析零件表面缺陷特点及检测技术需求的基础上,制定了检测系统总体方案,构建了包括图像采集、零件装夹与抓取、检测运动机构等在内的硬件单元,开发了视觉检测、运动控制等软件模块,实现了零件表面划痕和凹坑等缺陷检测。视觉检测模块是整个系统的核心,本文研究了光照补偿原理,分别采用高低角度打光方式相结合,增强表面划痕和凹坑类缺陷在图像中的信噪比。在划痕检测算法方面,本文通过形态学中值...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外视觉缺陷检测发展现状
        1.2.2 国内视觉缺陷检测发展现状
    1.3 论文研究内容和结构安排
        1.3.1 论文的主要研究内容
        1.3.2 论文的各章节安排
第二章 表面缺陷检测系统总体设计
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 检测系统技术指标
        2.1.2 系统基本原理
        2.1.3 系统基本结构
    2.2 缺陷检测硬件系统设计
        2.2.1 工业相机
        2.2.2 光学镜头
        2.2.3 光照模式及光源的设计
        2.2.4 其它硬件设备的选型及设计
    2.3 缺陷检测软件系统设计
        2.3.1 检测系统软件平台搭建
        2.3.2 检测系统软件模块设计
    2.4 本章小结
第三章 涡轮壳零件表面划痕检测方法研究
    3.1 图像预处理
        3.1.1 图像滤波
        3.1.2 图像增强
    3.2 目标定位与ROI提取
    3.3 基于形态学特征的划痕分割
        3.3.1 灰度阈值分割
        3.3.2 形态学顶帽
        3.3.3 Gabor滤波分割
        3.3.4 形态学背景差分
    3.4 基于方向梯度的划痕区域生长
        3.4.1 形态学膨胀与骨架提取方法
        3.4.2 区域生长
        3.4.3 基于方向梯度的区域生长
    3.5 多特征融合的划痕识别
    3.6 算法测试与实验分析
        3.6.1 划痕提取试验
        3.6.2 划痕检测试验
    3.7 本章小结
第四章 涡轮壳零件表面凹坑检测算法研究
    4.1 ROI提取与图像分割
        4.1.1 ROI提取
        4.1.2 图像分割
    4.2 基于凹坑形态学特征的参数提取
    4.3 基于SVM的凹坑缺陷识别
        4.3.1 支持向量机理论
        4.3.2 基于SVM的凹坑类缺陷识别检测
    4.4 算法测试与分析
        4.4.1 缺陷形态特征参数选取
        4.4.2支持向量机分类器设计实验
        4.4.3 基于SVM的凹坑缺陷检测
    4.5 本章小结
第五章 缺陷检测软件开发与试验结果分析
    5.1 软件开发基本要求
    5.2 检测系统软件功能模块实现
        5.2.1 用户信息模块
        5.2.2 系统配置模块
        5.2.3 缺陷检测模块
        5.2.4 数据管理模块
    5.3 系统检测试验与结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
在校期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3791736