光纤传像元件缺陷检测技术的研究
发布时间：2021-01-22 09:08
光纤传像元件属于一种精密光学仪器。目前,光纤传像元件缺陷检测一般都是由人工来完成的,其效率低下、误差大并且成本高等。而在研究光纤传像元件的智能检测这一方向上国内开展的还相对较少。在现有研究基础之上,本文搭建了一套光纤传像元件检测系统对常见的斑点、鸡丝和暗影这三种缺陷进行了深入分析,并采用合适的算法实现了对它们的分割和识别,最后利用这套光纤传像元件缺陷检测系统完成对光纤传像元件的质量检测分析。本文的主要工作如下:（1）根据对于光纤传像元件缺陷的相关知识了解结合本文的研究目的,最终选用了双远心工业镜头配合千万像素级大靶面的CCD工业相机,LED面板光源搭建起一套硬件系统实现了光纤传像元件表面缺陷的一次性全景成像并保证了足够的分辨率。（2）根据鸡丝、斑点和暗影缺陷的特点,在图像分割检测算法上研究了一种基于改进FCM的算法,通过相关实验验证并和传统的图像分割算法—大津法（Otsu）分割做比较得出,该算法能够提升缺陷检测效率和准确率,进而能够准确地实现光纤传像元件缺陷分割。（3）根据光纤传像元件表面缺陷类型的特点,经特征分析后采用了基于几何形状和灰度的特征提取方法,并依据经验分析选取了四个最具区...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤传像元件类型（a）光纤面板（b）光纤倒像器（C）光锥
图 2.1 光纤传像元件生产工艺流程图2.2.2 缺陷类型随着光纤传像元件应用越来越广，光纤传像元件的传像性能和参数测定方法也被国内外诸多专家学者展开了研究[21-22]。中国机械工业联合会提出了 GB/T 20244-2006《光学纤维传像元件》和 GB/T 26579-2011《光学纤维传像元件实验方法》的国家标准[23]。在本文中研究的缺陷为：斑点、鸡丝、暗影，而国标中均定义了这三种缺陷以及其检测标准[16]。以下为各种缺陷在国标中的定义：缺陷：引起透光率产生不同程度改变的各种疵病；斑点：小于面板平均漫射透光率的 70%区域，如图 2.2 所示；鸡丝：纤维透光率低于周围区域透过率 70%且宽度不大于两根光纤的线状图案，如图 2.3 所示；
中北大学学位论文6图 2.1 光纤传像元件生产工艺流程图2.2.2 缺陷类型随着光纤传像元件应用越来越广，光纤传像元件的传像性能和参数测定方法也被国内外诸多专家学者展开了研究[21-22]。中国机械工业联合会提出了 GB/T 20244-2006《光学纤维传像元件》和 GB/T 26579-2011《光学纤维传像元件实验方法》的国家标准[23]。在本文中研究的缺陷为：斑点、鸡丝、暗影，而国标中均定义了这三种缺陷以及其检测标准[16]。以下为各种缺陷在国标中的定义：缺陷：引起透光率产生不同程度改变的各种疵病；斑点：小于面板平均漫射透光率的 70%区域，如图 2.2 所示；鸡丝：纤维透光率低于周围区域透过率 70%且宽度不大于两根光纤的线状图案，如图 2.3 所示；暗影：透光率呈现梯度变换的局部区域，如图 2.4 所示。这三种缺陷是影响光纤传像元件传光效率最大的因素，需要在产品出厂前进行100%检测。融化皮玻璃料拉制成皮玻璃管浇入芯玻璃料形成芯玻璃棒加热拉伸形成单丝定长切割断丝排列加热拉伸形成二次复丝定长切割排列形成二次复丝正 六 边 形排 列 加 热加 压 形 成毛坯品加热拉伸形成一次复丝滚圆、精雕抛光等冷加工工艺，形成光纤面板定长切割排列形成一次复合棒加热拉伸后
【参考文献】：
期刊论文
[1]二次复合铝塑软管生产工艺及设备的选用[J]. 徐惠朝. 装备机械. 2016(04)
[2]基于机器视觉的光纤倒像器缺陷检测系统[J]. 杨冰倩,王明泉,张俊生,高晋凯. 实验室研究与探索. 2016(12)
[3]基于机器视觉的高分辨率双远心物镜设计[J]. 李明东,高兴宇,陈朋波,叶鹏,黄寅. 光学仪器. 2016(03)
[4]浅谈光学纤维面板的现状及研究方向[J]. 张弦. 中国建材. 2015(09)
[5]基于机器视觉的磁钢片缺陷检测研究[J]. 周江,任锟,帅英琦,陈英豪. 机电工程. 2014(12)
[6]基于WAMS/SCADA数据兼容和改进FCM聚类算法的PMU最优配置[J]. 吴星,刘天琪,李兴源,李从善. 电网技术. 2014(03)
[7]高分辨率光纤倒像器纤芯材料的制备及性能研究[J]. 林翰,王亚杰,蔡平,郭权,王善才,于凤霞. 长春理工大学学报(自然科学版). 2013(Z2)
[8]模糊C-均值聚类算法的研究与实现[J]. 刘颖. 知识经济. 2012(14)
[9]光纤面板暗影缺陷自动检测系统的研制与开发[J]. 王明吉,付冬华,吴云. 光学仪器. 2012(02)
[10]基于FCM聚类的粒子滤波多目标跟踪算法[J]. 陈龙,郭宝龙,孙伟. 仪器仪表学报. 2011(11)
博士论文
[1]分类器集成研究[D]. 谢元澄.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]基于机器视觉的光纤传像器缺陷检测技术[D]. 杨冰倩.中北大学 2017
[2]模糊谱聚类分割策略在文本聚类中的应用研究[D]. 牛海燕.贵州大学 2016
[3]改进的SIFT算法及其在图像拼接中的应用[D]. 吴金津.湖南工业大学 2015
[4]基于机器视觉的外螺纹表面缺陷检测技术研究[D]. 葛恒赫.重庆大学 2014
[5]基于X射线图像的汽车轮毂缺陷自动检测与识别技术研究[D]. 李高亮.中北大学 2013
[6]基于图像分割的变电站电气设备故障自动检测[D]. 叶婕.西安科技大学 2012
[7]基于动态阈值分割的汽车轮毂缺陷检测技术研究[D]. 张俊生.中北大学 2012
[8]视频检测中的相机标定方法研究[D]. 岳浩.华中科技大学 2012
[9]光纤面板透光图像暗影缺陷的自动检测[D]. 付冬华.东北石油大学 2012
[10]一种新型光纤保护套管的开发[D]. 顾雷军.复旦大学 2012
本文编号：2992959
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤传像元件类型（a）光纤面板（b）光纤倒像器（C）光锥
图 2.1 光纤传像元件生产工艺流程图2.2.2 缺陷类型随着光纤传像元件应用越来越广，光纤传像元件的传像性能和参数测定方法也被国内外诸多专家学者展开了研究[21-22]。中国机械工业联合会提出了 GB/T 20244-2006《光学纤维传像元件》和 GB/T 26579-2011《光学纤维传像元件实验方法》的国家标准[23]。在本文中研究的缺陷为：斑点、鸡丝、暗影，而国标中均定义了这三种缺陷以及其检测标准[16]。以下为各种缺陷在国标中的定义：缺陷：引起透光率产生不同程度改变的各种疵病；斑点：小于面板平均漫射透光率的 70%区域，如图 2.2 所示；鸡丝：纤维透光率低于周围区域透过率 70%且宽度不大于两根光纤的线状图案，如图 2.3 所示；
中北大学学位论文6图 2.1 光纤传像元件生产工艺流程图2.2.2 缺陷类型随着光纤传像元件应用越来越广，光纤传像元件的传像性能和参数测定方法也被国内外诸多专家学者展开了研究[21-22]。中国机械工业联合会提出了 GB/T 20244-2006《光学纤维传像元件》和 GB/T 26579-2011《光学纤维传像元件实验方法》的国家标准[23]。在本文中研究的缺陷为：斑点、鸡丝、暗影，而国标中均定义了这三种缺陷以及其检测标准[16]。以下为各种缺陷在国标中的定义：缺陷：引起透光率产生不同程度改变的各种疵病；斑点：小于面板平均漫射透光率的 70%区域，如图 2.2 所示；鸡丝：纤维透光率低于周围区域透过率 70%且宽度不大于两根光纤的线状图案，如图 2.3 所示；暗影：透光率呈现梯度变换的局部区域，如图 2.4 所示。这三种缺陷是影响光纤传像元件传光效率最大的因素，需要在产品出厂前进行100%检测。融化皮玻璃料拉制成皮玻璃管浇入芯玻璃料形成芯玻璃棒加热拉伸形成单丝定长切割断丝排列加热拉伸形成二次复丝定长切割排列形成二次复丝正 六 边 形排 列 加 热加 压 形 成毛坯品加热拉伸形成一次复丝滚圆、精雕抛光等冷加工工艺，形成光纤面板定长切割排列形成一次复合棒加热拉伸后
【参考文献】：
期刊论文
[1]二次复合铝塑软管生产工艺及设备的选用[J]. 徐惠朝. 装备机械. 2016(04)
[2]基于机器视觉的光纤倒像器缺陷检测系统[J]. 杨冰倩,王明泉,张俊生,高晋凯. 实验室研究与探索. 2016(12)
[3]基于机器视觉的高分辨率双远心物镜设计[J]. 李明东,高兴宇,陈朋波,叶鹏,黄寅. 光学仪器. 2016(03)
[4]浅谈光学纤维面板的现状及研究方向[J]. 张弦. 中国建材. 2015(09)
[5]基于机器视觉的磁钢片缺陷检测研究[J]. 周江,任锟,帅英琦,陈英豪. 机电工程. 2014(12)
[6]基于WAMS/SCADA数据兼容和改进FCM聚类算法的PMU最优配置[J]. 吴星,刘天琪,李兴源,李从善. 电网技术. 2014(03)
[7]高分辨率光纤倒像器纤芯材料的制备及性能研究[J]. 林翰,王亚杰,蔡平,郭权,王善才,于凤霞. 长春理工大学学报(自然科学版). 2013(Z2)
[8]模糊C-均值聚类算法的研究与实现[J]. 刘颖. 知识经济. 2012(14)
[9]光纤面板暗影缺陷自动检测系统的研制与开发[J]. 王明吉,付冬华,吴云. 光学仪器. 2012(02)
[10]基于FCM聚类的粒子滤波多目标跟踪算法[J]. 陈龙,郭宝龙,孙伟. 仪器仪表学报. 2011(11)
博士论文
[1]分类器集成研究[D]. 谢元澄.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]基于机器视觉的光纤传像器缺陷检测技术[D]. 杨冰倩.中北大学 2017
[2]模糊谱聚类分割策略在文本聚类中的应用研究[D]. 牛海燕.贵州大学 2016
[3]改进的SIFT算法及其在图像拼接中的应用[D]. 吴金津.湖南工业大学 2015
[4]基于机器视觉的外螺纹表面缺陷检测技术研究[D]. 葛恒赫.重庆大学 2014
[5]基于X射线图像的汽车轮毂缺陷自动检测与识别技术研究[D]. 李高亮.中北大学 2013
[6]基于图像分割的变电站电气设备故障自动检测[D]. 叶婕.西安科技大学 2012
[7]基于动态阈值分割的汽车轮毂缺陷检测技术研究[D]. 张俊生.中北大学 2012
[8]视频检测中的相机标定方法研究[D]. 岳浩.华中科技大学 2012
[9]光纤面板透光图像暗影缺陷的自动检测[D]. 付冬华.东北石油大学 2012
[10]一种新型光纤保护套管的开发[D]. 顾雷军.复旦大学 2012
本文编号：2992959
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