柱塞式汽車制動器總泵活塞表面缺陷機(jī)器視覺檢測.pdf

1、柱塞式汽車制動器總泵由于省空間、行程大、壽命長等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為當(dāng)今汽車行業(yè)的首選。柱塞式制動器總泵活塞具有表面質(zhì)量要求高,而表面缺陷尺寸微小無規(guī)則、表面強(qiáng)反光等特點(diǎn),導(dǎo)致其缺陷檢測極其困難,長期以來只能依靠人工檢測,成本高、效率低。本文針對柱塞式制動器總泵活塞表面缺陷機(jī)器視覺檢測的關(guān)鍵技術(shù)問題展開研究與分析,提出了系統(tǒng)的活塞表面不規(guī)則微小尺寸缺陷的視覺檢測方法,最終設(shè)計(jì)一套自動、快速、穩(wěn)定的缺陷檢測設(shè)備。具體研究內(nèi)容如下:
　　設(shè)

2、計(jì)并優(yōu)化了活塞表面缺陷檢測的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)不規(guī)則微小尺寸缺陷的動態(tài)高質(zhì)量成像奠定了硬件基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的LED立體組合光源可以使軸向、徑向和斜向缺陷都能清晰成像。通過柔和光線設(shè)計(jì)減少了檢測圖像的噪點(diǎn)。建立光線發(fā)射-反射-成像全過程的光強(qiáng)度折損數(shù)學(xué)模型,對光源和鏡頭采用偏振光濾除技術(shù),通過合理選擇偏振片的透振方向,達(dá)到減弱無缺陷位置亮度、減小反光帶寬度和增強(qiáng)圖像對比度的效果。
　　對檢測系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)問題開展深入研究。建立相

3、機(jī)-光源-工件全系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,全面分析光源姿態(tài)和位置對成像質(zhì)量的影響規(guī)律,指導(dǎo)快速有效調(diào)整光源,使圖像亮度均勻,光源有效利用。研究完成了圖像標(biāo)定與工件關(guān)鍵幾何參數(shù)的測量。研究了不規(guī)則微小尺寸缺陷的特征提取和精確識別的關(guān)鍵技術(shù):使用圖像掩模、顏色運(yùn)算和顏色平面抽取進(jìn)行圖像預(yù)處理;使用圖像分割、高級形態(tài)學(xué)處理、去除邊界粒子和粒子過濾進(jìn)行圖像處理;提出采用特定的局部閾值算子進(jìn)行圖像分割的方法,討論不同局部閾值窗口大小的選取規(guī)律,并進(jìn)行直方圖對

4、比等實(shí)驗(yàn)研究。研究了不規(guī)則微小尺寸缺陷特征匹配技術(shù),設(shè)計(jì)了基于多模板幾何匹配和基于面積測量的兩種缺陷識別模式。基于多模板幾何匹配的缺陷識別模式能對不同種類的缺陷進(jìn)行有針對性的篩選識別,穩(wěn)定性強(qiáng);基于面積測量的缺陷識別模式算法簡單,運(yùn)行速度更快。
　　設(shè)計(jì)開發(fā)了活塞表面缺陷機(jī)器視覺檢測軟件系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)分析系統(tǒng)的檢測性能,以及系統(tǒng)的準(zhǔn)確率、穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。詳細(xì)分析了劃傷、磕碰、擦傷、木紋、螺旋劃傷和沙粒打傷六種缺陷特征。通過