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缺陷基于机器视觉圆柱滚子表面缺陷检测系统

收藏本文 2023-12-22 点赞:5063 浏览:13153 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:轴承圆柱滚子是轴承企业生产中的关键零部件,其表面质量的好坏是评估滚子的一项重要指标,表面缺陷的有着将严重影响轴承产品的质量和性能。长期以来国内大多数轴承生产企业对圆柱滚子的表面缺陷检测主要是依靠人工完成的,检测结果有着产品质量一致性差、检测效率低以及对有缺陷滚子的漏检和误检等不足,由此亟需改善检测手段,以缓解轴承滚子等零件的快速加工和低速检测之间的矛盾。机器视觉技术是近几年进展很快的图像工程技术,本论文基于机器视觉技术,探讨滚子表面缺陷在线检测系统和滚子表面缺陷的图像处理算法,达到快速识别滚子表面缺陷的目的。本课题在深入探讨现有滚子表面缺陷检测技术的基础上,针对人工目视检测的种种不足,提出了基于机器视觉的轴承圆柱滚子表面缺陷在线检测策略。根据检测要求设计了滚子表面自动展开装置,并在展开轨道上方安装CCD摄像机实时采集滚子表面图像。为了克服滚子表面反光及采集的滚子表面图像效果较差等理由,结合试验,选择了红色LED光源作为检测光源,采取左右两个光源以滚子上方斜向打光的照明方式,得到了清晰有效的滚子表面图像。根据滚子在线检测的环境和滚子自身的特点,通过对图像各种预处理算法的浅析探讨,采取了高效的中值滤波算法进行图像的预处理,能有效地去除噪声对图像的影响并为下一步图像的分割奠定了基础。浅析了各种常用的边缘检测算子的优缺点,通过对各种算法处理后的图像进行浅析和比较后,采取了Robert算子作为本系统图像的边缘检测算子,保证了检测结果的实用性和快速性。最后提取了滚子表面图像中的缺陷特点参数,并计算出缺陷的单个面积和全部缺陷面积,为滚子分级提供了信息。关键词:滚子表面缺陷论文机器视觉论文缺陷检测论文图像处理论文

    摘要2-3

    ABSTRACT3-7

    第1章 绪论7-15

    1.1 课题探讨的背景及作用7-8

    1.2 国内外探讨近况8-12

    1.2.1 人工目视检测法8

    1.2.2 磁粉检测法8-9

    1.2.3 涡流检测法9-10

    1.2.4 声振检测法10-11

    1.2.5 CCD 检测法11-12

    1.3 本课题所涉及的主要领域及技术12-14

    1.3.1 机器视觉技术12-13

    1.3.2 图像处理技术13-14

    1.4 本课题的探讨内容14-15

    第2章 机器视觉论述和图像处理技术15-23

    2.1 机器视觉概念15

    2.2 图像处理技术15-17

    2.2.1 图像和数字图像15-16

    2.2.2 图像技术和图像工程16-17

    2.3 机器视觉系统17-21

    2.3.1 机器视觉系统的组成17-19

    2.3.2 机器视觉系统的特点19-20

    2.3.3 机器视觉的运用20-21

    2.4 小结21-23

    第3章 圆柱滚子表面缺陷检测系统的案例设计23-31

    3.1 滚子表面缺陷检测系统设计的总体要求23-24

    3.2 滚子表面缺陷检测系统的构成及工作原理24-25

    3.3 检测系统中硬件的选用25-29

    3.3.1 光源和照明系统的选择25-27

    3.3.2 CCD 摄像机和光学镜头27-28

    3.3.3 图像采集卡28-29

    3.4 系统中软件的选择与设计29

    3.5 滚子表面缺陷检测系统的关键技术29-30

    3.6 本章小结30-31

    第4章 圆柱滚子表面图像的采集及预处理31-41

    4.1 滚子表面图像的采集31-33

    4.2 滚子缺陷图像的预处理软件的实现33-35

    4.2.1 灰度直方图33-35

    4.2.2 直方图均衡化35

    4.3 滚子表面图像去噪处理35-39

    4.3.1 均值滤波36-37

    4.3.2 中值滤波37-39

    4.4 图像匹配算法39-40

    4.5 小结40-41

    第5章 圆柱滚子表面缺陷特点提取41-55

    5.1 滚子缺陷图像边缘检测42-49

    5.1.1 边缘检测43-47

    5.1.2 各种检测策略的比较47-49

    5.2 滚子表面缺陷特点参数提取49-51

    5.2.1 直方图阈值分割49-50

    5.2.2 迭代阈值图像分割50-51

    5.2.3 自适应阈值图像分割51

    5.3 滚子表面缺陷特点参数的计算51-54

    5.4 小结54-55

    第6章 结论与展望55-57

    6.1 结论55

    6.2 进一步探讨的不足55-57

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