微细管道内壁缺陷测量系统构建和技术

为满足微细管道内部缺陷检测需要,提出了一种将外部光源导入、内部图像导出的解决新思路,基于360°全景锥镜、视像管、环形光源、近景光学镜头及高分辨率相机构建了光学信息传输部件,并与计算机共同组成机器视觉检测系统。在检测系统构建中,光学信息传输部件的姿态调整是一个关键环节,本文对此展开了深入的研究,给出了调整评判依据及完整的调整实现流程,最终构建了较为理想的微细管道内部缺陷测量系统。基于测量系统,对深100mm、孔径9mm的管道样件内壁上0.5、0.8及1.0mm的微孔模拟缺陷进行了多次测量,测量结果标准差分别为0.025、0.026及0.028mm。实验结果表明,基于本文的调整技术构建的检测系统,可以实现检测部件与待测管道的精确对准,进而实现微细管道内部缺陷的高精度测量。     

微细孔壁缺陷检测的非对中补偿

为了满足小型化、微型化的微细管道管内测量需求,采用外部光源导入、内部图像导出的新思路,突破管道内壁检测方法中传感器内置的传统模式,解决了微细管道内部空间狭小的难题。在实验室前期研究工作的基础上,完善了系统测量方案,并针对检测系统的关键难题,即视像管与待测管轴线对中问题进行了深入研究,分析了该问题对系统测量结果的影响,建立合适的数学模型,提出了基于图像畸变矫正技术的补偿方案,以提高系统的测量精度。结果表明,搭建测量系统,对直径12mm的微细管道内壁上直径为0.6mm,0.8mm及1.0mm的微孔模拟缺陷进行了重复性测量,应用补偿方案后的测量结果均值误差小于0.02mm,标准差不超过0.03mm。所提出的图像畸变矫正方案能够解决视像管非对中造成的影响,满足微细管道内壁缺陷高精度测量的要求。     

基于线阵CCD的极片缺陷检测系统

利用光电检测技术实现电池生产过程中的露箔等极片缺陷检测,利用光学成像的方式,通过CCD线阵相机直接获取极板表面的图像,通过对所获取的图像进行处理、识别,进而判断极板上是否存在露箔区域和其他缺陷区域,消除因露箔等极片缺陷所带来的安全隐患。系统可以识别出突出极片0.5 mm以上的颗粒、小于0.2 mm×0.2 mm的露箔区,检测速度大于15 m/min,满足极片检测的准确性和检测效率。     

基于共光路中快反镜的复合轴控制和回扫补偿技术分析

随着长焦共光路成像组件广泛应用于光电侦察吊舱，长焦共光路光路中快反镜在复合轴稳像等方面的技术开发成为必然的趋势。文章介绍了长焦共光路成像组件的主要组成，基于快反镜实现复合轴控制与回扫补偿控制的策略，其工作时序和关键参数分析计算。开发了基于长焦共光路成像组件的快反镜，一帧图像时间内同时实现二次稳像和回扫补偿的功能。提升了中高空光电侦察吊舱的侦察作用距离、稳像精度和搜索效率。     

基于共光路中快反镜的复合轴控制和回扫补偿技术分析

随着长焦共光路成像组件广泛应用于光电侦察吊舱，长焦共光路光路中快反镜在复合轴稳像等方面的技术开发成为必然的趋势。文章介绍了长焦共光路成像组件的主要组成，基于快反镜实现复合轴控制与回扫补偿控制的策略，其工作时序和关键参数分析计算。开发了基于长焦共光路成像组件的快反镜，一帧图像时间内同时实现二次稳像和回扫补偿的功能。提升了中高空光电侦察吊舱的侦察作用距离、稳像精度和搜索效率。     

纤维增强复合材料太赫兹成像无损检测

利用太赫兹时域光谱成像技术检测了内含缺陷的玻璃纤维与碳纤维增强复合材料,获得了材料内部缺陷的太赫兹透射图像,从而实现对复合材料样本的无损检测。实验结果表明,太赫兹透射成像技术可检测出多层玻璃纤维复合材料的层间缺陷。但该技术对于碳纤维复合材料中缺陷的检测能力有限,主要是因为碳纤维具有导电特性,导致太赫兹信号对其穿透能力有限。通过对成像模式的调节,太赫兹无损检测技术可对碳纤维材料内部深度约为0.2 mm、宽度为10 mm的缺陷进行成像检测。这为发展准确、灵敏、高效的纤维增强复合材料太赫兹无损检测技术提供了基础实验数据。     

基于3D定位的光纤棒内部缺陷检测方法

为检测和定位光纤预制棒的内部缺陷并提高精度,提出一种光线追踪实现3D精确定位的线激光旋转扫描检测方法。利用光散射原理和暗场成像技术,成像设备采集光纤棒每个旋转角纵截面上缺陷的散射光;原始图像经过图像预处理和图像分割获取缺陷的二维信息;基于折射定律和光线追踪建立缺陷的精确定位模型,消除光纤棒表面折射带来的成像位置偏差;最后经过坐标转换、三维建模和三维连通域提取实现缺陷在光纤棒内部的3D定位。实验结果表明:120 W像素的工业相机在旋转角步长为0.9°的条件下,对大尺寸的光纤棒内部缺陷检测轴向定位精度为0.28 mm,径向定位精度为1.05 mm,可实现准确、自动化地检测和定位光纤棒的内部缺陷,为光纤棒的质检和指导光纤拉丝提供重要依据。     

一种芯片三维外观视觉检测光路设计

半导体芯片的三维外观检测是芯片生产过程中的一个重要环节,而其中的光路设计是三维外观检测技术中的一个难点和重点。针对QFP芯片的三维外观检测,提出了一种新的光路。新的光路通过采用数字相机和平面反射镜,在一个视场内同时实现了芯片的底面和四个侧面的成像。新的光路降低了标定的难度和后续软件计算芯片三维指标的难度,同时也减少了硬件成本。新的光路采用平行光路设计,可对外形尺寸为5mm×5mm～40mm×40mm范围内的QFP芯片进行清晰成像,从而使得一套外观检测装置可以检测各种型号的QFP芯片。此外,该光路减少了芯片输送时间,提高了检测效率。该光路已成功应用在外观检测设备中,实验结果表明,它较好的克服了目前外观检测装置的不足,并且能够满足工业实际生产要求。     

CCD细分技术在望远系统出瞳直径与出瞳距离测量中的应用

为解决某种望远系统的出瞳直径与出瞳距离的测量而专门设计并研制了一个测试系统.该系统采用了一种将CCD成像技术及计算机图像处理技术等技术相结合对望远系统的出瞳直径和距离进行测试的新方法.详细介绍了测试系统中图像预处理所采用的CCD像元细分技术,根据CCD的工作原理分析了CCD的像元细分技术,提出了一种基于相关双采样和D/A转换的变阈值二值化方法,叙述了变阈值二值化的细分原理的实现方法.实验证明:该系统的测量误差小于0.02 mm,重复性精度为±0.02 mm,出瞳直径及出瞳距离的测量范围为0-100 mm.该方法可实现数字化测量,从而可消除传统测试方法的易疲劳、人为影响等诸多缺陷,提高了检测的准确度,使检测更为直观、明确.     

PE管道的近场微波成像及缺陷定量表征

为有效对聚乙烯（PE）管道内部缺陷进行检测,采用微波无损检测技术对PE管道进行检测及缺陷定量。针对PE管道缺陷图像的提取,提出了一种基于主成分分析（PCA）杂波抑制成像增强方法。针对已增强图像,使用阈值分割技术提取缺陷特征。实验结果表明,所提方法能有效对PE管道进行成像并对缺陷进行凸显,其成像质量优于未进行杂波抑制的图像,与理论值进行对比,缺陷定位的平均相对误差为2.38 mm,缺陷面积相对误差为13.25%。