基于X射线图像特征提取的产品缺陷检测技术研究
发布时间：2021-01-31 01:06
X射线检测技术是对产品内部缺陷无损检测的常用方法之一,在对航空航天、军用火工品、民用汽车高铁和电力设备等行业相关产品的缺陷检测领域有着广泛应用。随着工业生产技术的快速发展,对产品质量的要求日益提高,尤其在一些大批量精密机电类产品行业提出了对产品的快速准确的全检需求,如何提高检测效率,降低检测成本,仍然是当前困扰行业内的难题。在产品检测过程中,难以避免的产品或检测工作台倾斜会造成识别的错位匹配进而影响识别准确率;实际检测时在多个方位下的成像与识别会影响检测的实时性。针对产品或工作台倾斜,本文在分析成像系统的几何映射特性基础上,采用Hough变换提取图像中特征直线完成了对产品当前状态下水平与垂直倾斜的测量及快速校正,通过可见光模拟实验对提出的方法进行了仿真验证。针对检测数据冗余量过大导致检测时长增加的问题,本文根据结构体产品的特点,提出一种基于检测区域的快速检测算法。根据先验知识,选择产品中具有明显特征且不会出错的结构作为产品成像后的周向位置特征识别区域,提取该区域下特征向量,从周向位置特征库中寻找当前成像方位角。确定产品成像方位角后,分割该方位角下所有待检测子目标区域图像,提取各子目标区...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机器视觉检测技术
1.2.2 X射线检测技术发展现状
1.2.3 X射线检测技术应用
1.3 本文研究内容与论文结构安排
2 基于机器视觉的自动检测系统
2.1 可见光检测系统
2.2 X射线检测系统
2.2.1 X射线检测原理
2.2.2 X射线自动检测系统
2.2.3 检测系统总体流程
2.3 两种成像检测系统异同点
2.4 本章小结
3 图像预处理及其倾斜校正算法研究
3.1 图像预处理
3.1.1 图像降噪
3.1.2 图像增强
3.1.3 图像二值化
3.2 图像倾斜校正原理
3.2.1 倾斜图像检测误差分析
3.2.2 成像系统模型建立
3.2.3 水平倾斜角测量
3.2.4 垂直倾斜角测量
3.2.5 灰度重建
3.3 图像倾斜测量算法实验验证
3.3.1 实验装置及方法
3.3.2 实验结果及分析
3.4 本章小结
4 基于特征提取的缺陷检测
4.1 基于图像位置特征的目标分割
4.1.1 图像位置特征提取
4.1.2 目标区域分割
4.2 目标区域特征提取
4.3 基于可见光图像的缺陷检测实验验证
4.3.1 最佳匹配位置确定
4.3.2 基于汉明距离的特征向量匹配
4.3.3 缺陷检测
4.4 本章小结
5基于X射线图像的产品内部缺陷检测实验
5.1 构件成像方位角判定
5.2 最优匹配区域
5.2.1 目标区域特征提取及匹配
5.2.2 最优检测区间
5.3 产品检测
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 研究中的不足及工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的内层包装缺陷检测光源的优化[J]. 王天怡,王鑫,曹兴强,曾建,贾真真,李晓,姚二民. 包装工程. 2019(17)
[2]基于X射线的盒装水饺异物自动检测与分类[J]. 王强,武凯,王新宇,孙宇,杨晓燕,楼晓华. 计算机辅助设计与图形学学报. 2018(12)
[3]基于机器视觉的机械手装配系统设计[J]. 张舞杰,叶锋. 计算机测量与控制. 2018(08)
[4]自动光学(视觉)检测技术及其在缺陷检测中的应用综述[J]. 卢荣胜,吴昂,张腾达,王永红. 光学学报. 2018(08)
[5]CT投影采样策略对重建质量影响综述[J]. 杨富强,张定华,黄魁东,高宗照,廖金明. 软件学报. 2018(07)
[6]基于机器视觉的FPC表面缺陷智能检测系统[J]. 於文欣,陈广锋. 自动化与仪表. 2017(07)
[7]GIS设备典型缺陷的X射线数字成像检测技术[J]. 许焕清,马君鹏,王成亮,郑书生,黄烜城,刘叙笔. 电网技术. 2017(05)
[8]高能X射线数字化射线照相与低能X射线胶片照相对比试验与研究[J]. 宋全知,赵扬,于丽丽,赵彩虹,高金生. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[9]射线检测不清晰度评估方法的数值模拟分析[J]. 孙朝明. 核电子学与探测技术. 2016(06)
[10]X射线图像灰度值与透照厚度的定量关系[J]. 郭文明,陈宇亮. 无损检测. 2016(02)
博士论文
[1]油封表面缺陷自动在线图像检测关键技术研究[D]. 吴彰良.天津大学 2013
[2]复杂产品内部结构装配正确性X射线自动检测技术研究[D]. 韩跃平.中北大学 2009
[3]印刷图像在线检测的算法研究与系统实现[D]. 尚会超.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]基于图像融合技术的竹塑复合材X射线无损检测研究[D]. 孙绩婷.东北林业大学 2019
[2]基于X射线检测图像的电力金具三维重建方法研究[D]. 尹涛.华北电力大学 2019
[3]火箭大喷管X射线检测系统的研制[D]. 李金鑫.哈尔滨工业大学 2018
[4]超声无损检测信号处理方法的研究[D]. 章佩佩.安徽理工大学 2018
[5]空心涡轮叶片残芯X射线检测技术[D]. 赵俊皓.哈尔滨工业大学 2018
[6]钢制管道缺陷X射线数字成像检测技术研究[D]. 张佳祥.浙江工业大学 2017
[7]产品快速自动识别的变步长采样机制研究[D]. 赵静.中北大学 2015
[8]基于机器视觉的冲压件缺陷检测系统研究[D]. 黄柳倩.广东工业大学 2012
[9]X射线胶片照相与数字成像的比对研究[D]. 王晓飞.中北大学 2012
[10]基于DSP的嵌入式视频处理系统设计与实现[D]. 李鹏.大连海事大学 2009
本文编号：3009925
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机器视觉检测技术
1.2.2 X射线检测技术发展现状
1.2.3 X射线检测技术应用
1.3 本文研究内容与论文结构安排
2 基于机器视觉的自动检测系统
2.1 可见光检测系统
2.2 X射线检测系统
2.2.1 X射线检测原理
2.2.2 X射线自动检测系统
2.2.3 检测系统总体流程
2.3 两种成像检测系统异同点
2.4 本章小结
3 图像预处理及其倾斜校正算法研究
3.1 图像预处理
3.1.1 图像降噪
3.1.2 图像增强
3.1.3 图像二值化
3.2 图像倾斜校正原理
3.2.1 倾斜图像检测误差分析
3.2.2 成像系统模型建立
3.2.3 水平倾斜角测量
3.2.4 垂直倾斜角测量
3.2.5 灰度重建
3.3 图像倾斜测量算法实验验证
3.3.1 实验装置及方法
3.3.2 实验结果及分析
3.4 本章小结
4 基于特征提取的缺陷检测
4.1 基于图像位置特征的目标分割
4.1.1 图像位置特征提取
4.1.2 目标区域分割
4.2 目标区域特征提取
4.3 基于可见光图像的缺陷检测实验验证
4.3.1 最佳匹配位置确定
4.3.2 基于汉明距离的特征向量匹配
4.3.3 缺陷检测
4.4 本章小结
5基于X射线图像的产品内部缺陷检测实验
5.1 构件成像方位角判定
5.2 最优匹配区域
5.2.1 目标区域特征提取及匹配
5.2.2 最优检测区间
5.3 产品检测
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 研究中的不足及工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的内层包装缺陷检测光源的优化[J]. 王天怡,王鑫,曹兴强,曾建,贾真真,李晓,姚二民. 包装工程. 2019(17)
[2]基于X射线的盒装水饺异物自动检测与分类[J]. 王强,武凯,王新宇,孙宇,杨晓燕,楼晓华. 计算机辅助设计与图形学学报. 2018(12)
[3]基于机器视觉的机械手装配系统设计[J]. 张舞杰,叶锋. 计算机测量与控制. 2018(08)
[4]自动光学(视觉)检测技术及其在缺陷检测中的应用综述[J]. 卢荣胜,吴昂,张腾达,王永红. 光学学报. 2018(08)
[5]CT投影采样策略对重建质量影响综述[J]. 杨富强,张定华,黄魁东,高宗照,廖金明. 软件学报. 2018(07)
[6]基于机器视觉的FPC表面缺陷智能检测系统[J]. 於文欣,陈广锋. 自动化与仪表. 2017(07)
[7]GIS设备典型缺陷的X射线数字成像检测技术[J]. 许焕清,马君鹏,王成亮,郑书生,黄烜城,刘叙笔. 电网技术. 2017(05)
[8]高能X射线数字化射线照相与低能X射线胶片照相对比试验与研究[J]. 宋全知,赵扬,于丽丽,赵彩虹,高金生. 金属加工(冷加工). 2016(S1)
[9]射线检测不清晰度评估方法的数值模拟分析[J]. 孙朝明. 核电子学与探测技术. 2016(06)
[10]X射线图像灰度值与透照厚度的定量关系[J]. 郭文明,陈宇亮. 无损检测. 2016(02)
博士论文
[1]油封表面缺陷自动在线图像检测关键技术研究[D]. 吴彰良.天津大学 2013
[2]复杂产品内部结构装配正确性X射线自动检测技术研究[D]. 韩跃平.中北大学 2009
[3]印刷图像在线检测的算法研究与系统实现[D]. 尚会超.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]基于图像融合技术的竹塑复合材X射线无损检测研究[D]. 孙绩婷.东北林业大学 2019
[2]基于X射线检测图像的电力金具三维重建方法研究[D]. 尹涛.华北电力大学 2019
[3]火箭大喷管X射线检测系统的研制[D]. 李金鑫.哈尔滨工业大学 2018
[4]超声无损检测信号处理方法的研究[D]. 章佩佩.安徽理工大学 2018
[5]空心涡轮叶片残芯X射线检测技术[D]. 赵俊皓.哈尔滨工业大学 2018
[6]钢制管道缺陷X射线数字成像检测技术研究[D]. 张佳祥.浙江工业大学 2017
[7]产品快速自动识别的变步长采样机制研究[D]. 赵静.中北大学 2015
[8]基于机器视觉的冲压件缺陷检测系统研究[D]. 黄柳倩.广东工业大学 2012
[9]X射线胶片照相与数字成像的比对研究[D]. 王晓飞.中北大学 2012
[10]基于DSP的嵌入式视频处理系统设计与实现[D]. 李鹏.大连海事大学 2009
本文编号：3009925
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