基于DSP的轴承外观表面缺陷检测系统

针对滚动轴承外观表面缺陷依靠人工检测,提出了一种利用数字图像处理技术实现对滚动轴承外观表面缺陷的在线检测.以TMS320DM643为核心器件建立了实时数字图像处理的硬件系统,通过CCD摄像机获取轴承外观表面的视频图像,利用图像分割等算法对视频图像进行处理,提取轴承外观表面缺陷,实验结果表明,该系统可有效地检测出表面外观有缺陷的滚动轴承.     

孵化鸡蛋胚体缺陷在线图像检测系统

主要研究孵化鸡蛋胚体缺陷在线图像检测系统的开发.该系统采用工业高速CCD摄像机拍摄孵化鸡蛋胚体缺陷内部图像,通过高速的图像采集卡获取图像,运用计算机对图像进行处理,实现了鸡蛋胚体(活胚、弱胚、死胚、污染胚)缺陷的自动在线图像检测.运用彩色图像预处理、直方图信息、RGB和HSI颜色模型等相关知识,完成了对孵化鸡蛋胚体缺陷图像特征信息的提取;运用模式识别知识,实现了孵化鸡蛋胚体缺陷的判别,也相应地提高了检测准确性.实验结果表明,该系统改变了传统的人工操作模式,避免了因人而异的检测结果,减小了检测分级误差,提高了检测速度和准确率.     

一种基于机器视觉的浮法玻璃质量在线检测系统

人眼对浮法玻璃上畸变小的缺陷并不敏感，漏检的缺陷会给玻璃深加工带来极大的困难。快速、可靠和准确的机器视觉检测技术是解决玻璃生产中质量控制问题的重要的技术手段。本文介绍了一种基于机器视觉的浮法玻璃质量在线检测系统。该系统利用分布式视觉处理技术、采用模块化的图像处理系统设计，能够实现缺陷的精确提取，能实现对缺陷的智能分类和分级，能根据缺陷数据对玻璃进行分级打标，满足了浮法玻璃生产中缺陷在线检测的需要。     

轴承端面缺陷的视觉检测方法

针对轴承端面缺陷的在线检测要求及传统人工检测方法的不足,提出了一种基于机器视觉检测技术的轴承端面缺陷检测方法,能够通过对轴承端面图像的处理与分析,快速、准确地实现轴承端面缺陷的识别。首先使用CCD数字摄像机作为图像传感器进行图像采集;然后通过二值化处理、边缘检测处理对图像进行快速定位与分割;最后采用8连通域标记法进行缺陷识别。试验表明:该系统运行稳定,运算速度快,抗噪能力强,实时性好,可有效检测出轴承端面缺陷。     

基于嵌入式的智能视觉检控设备的研发

机器视觉系统在工业检测中应用越来越广,而如何获得精确的检测结果以及实现一个可重构在线检测系统,是视觉检测的关键技术。研发了一种基于嵌入式的智能机器视觉在线检控系统,在嵌入式Windows CE平台上,使用模板匹配算法锁定并缩小检测区域,实现工件检测的高效性,准确快速的实现了在线检控功能。     

基于树莓派平台的苹果自动化分级系统实现

我国苹果种植面积广、产量大,但是传统人工分级很难满足现代生产要求,提高苹果分级效率急需自动化的机械分级系统。基于树莓派平台,设计并实现了一种小型的嵌入式苹果分级系统。该系统通过采集苹果图像,利用单阈值分割和Canny算子完成图像分割和图像边缘提取。利用机器学习领域的BP神经网络算法实现分级。实验结果表明,该系统实时性和准确度都较高,基本满足自动化分级的要求。     

轴承外圈侧面缺陷的视觉检测算法研究

针对轴承外圈侧面缺陷的在线检测要求及传统人工检测方法的不足,提出了一种基于差影法的轴承外圈侧面缺陷检测的新方法。该方法通过对轴承外圈侧面图像进行处理与分析,快速、准确地实现了轴承外圈侧面缺陷的识别。首先,使用CCD数字摄像机作为图像传感器进行图像采集;然后,对图像进行滤波去噪、图像分割、边缘检测处理,以对轴承外圈侧面进行快速定位;最后,采用差影法进行缺陷检测,并采用8-连通域法对缺陷进行标记。实验表明,该系统运行稳定,实时性好,抗噪能力强,运算速度快,并可有效检测出轴承外圈侧面缺陷。     

基于智能相机的箱缺条在线检测系统研究

针对烟草企业对封箱机缺条精确检测的需要,综合目前香烟装箱缺条检测系统主要检测方式的缺陷与不足,提出了基于智能相机的在线检测系统设计的关键技术.系统以工业智能相机为核心,设计并实现了封箱机精密在线视觉检测的软、硬件平台.利用智能相机对视频图像进行采集并结合相应的智能图像处理与模式识别算法,使系统实现精确的缺条在线检测,而且能准确的判断缺陷类型.实际系统证明,基于智能相机的视觉在线系统的扩展和适用性强,应用前景广泛.     

基于机器视觉的钣金件缺陷在线检测算法

结合图像处理技术,设计了钣金件缺陷在线检测系统,提出了一种基于机器视觉的钣金件缺陷在线检测算法。首先基于几何形状金字塔分层模板匹配算法检测出大部分有缺陷的钣金件,再创新性地结合图像窗口、阈值分割、区域连通、区域面积及长度计算等技术,开发了膨胀窗口区域算法,以此来筛选出满足形状匹配要求但实际为不合格的工件,从而实现了对缺陷钣金件的检测。实验结果表明,该算法响应速度快,正确率高,可达97.7%,满足了实际应用中对准确度和实时性的要求。     

基于光度立体学的金属板带表面微小缺陷在线检测方法

高品质金属板带对于表面质量的要求非常严格,不允许存在一些微小的缺陷,现有的基于机器视觉的表面在线检测系统很难检测到微小缺陷.采用光度立体学的原理,利用两幅不同光照角度的灰度图像获得表面法向的方法检测表面微小缺陷.彩色三线阵电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)摄像机安装在垂直于金属板带方向上,一台红光光源和一台蓝光光源对称安装在摄像机两侧.摄像机采集到的彩色图像可分离出R、G、B通道图像,其中R、B通道图像分别为红色、蓝色光源的反射光图像.表面倾角法可通过R、B通道图像计算表面倾角分布图,并根据表面倾角分布图检测微小缺陷.通过试验验证该方法可检测直径为0.1 mm的孔洞.讨论在一套检测装置中实现微小缺陷与常规缺陷同步检测的方案.在红光、蓝光两种光源基础上增加一台绿光光源,与摄像机形成介于明暗场的照明方式,可通过摄像机分离出的G通道图像检测金属板带表面的常规缺陷.     

a-Si TFT有源矩阵的单故障交流导纳分析

为检测 a- Si TFT有源矩阵板缺陷 ,提出了 TFT阵列测试电流环路模式和交流导纳单故障模型 ,研究了 TFT像素单元交流导纳特性和缺陷效应 ,研究发现 TFT单元在无缺陷时 ,它的等效电导、电容是测试信号频率和 TFT沟道电阻的函数 ,在出现任一单缺陷时 ,其等效电导或电容则为常数 ,同时发现在一定频率的测试信号作用下 ,无缺陷时 TFT通断态的等效电导、电容之差为非零常数 ,而在任一单缺陷时它们则依据缺陷类型可能出现 0或极大。本研究与实验取得了良好的吻合 ,从而为 a- Si TFT有源矩阵的故障检测提供了一种较完美的理论模型和实用的分析方法。     

基于三维热传导模型的风力机叶片缺陷深度检测

基于等效源法建立了含缺陷叶片三维热传导模型,解决了一维导热模型不能有效预测各向异性材料缺陷周围三维热流的问题,实现了用脉冲红外热像技术对大型风力机叶片缺陷深度进行准确评估。通过线性坐标变换将含缺陷叶片三维导热方程简化为各向同性问题,再用分离变量法求得第三类边界条件下的缺陷区表面过余温度解析解,建立了缺陷几何尺寸、过余温度峰值时刻与缺陷深度之间的定量关系。对1.5 MW风力机玻璃纤维增强复合材料(GFRP)复合材料叶片进行了现场检测,证明了方法的可行性。测试结果表明,量程可达7.8 mm,检测误差低于10%,相较于一维模型方法可使精度提高10%~31.4%。此外,当缺陷深度超过3 mm,边界换热不可被忽略,否则将导致10.0%以上的检测误差。文中方法可为其他各向异性材料的缺陷检测提供参考。     

伺服调节器系统的理论分析

推导了伺服调节器系统在负载压力、负载流量定义上的数学模型,并对其作了分析.仿真表明,阀套圆孔半径对系统的动态性能影响较大,伺服活塞的等效质量以及作用面积需要进行适当的调整,以提高系统的响应速度.     

BGA焊球视觉检测算法及系统设计

为了实现对BGA焊球的自动检测,建立了自动视觉检测系统。对系统所采用的焊球特征进行提取及缺陷识别,基于高斯混合模型的分类器对检测算法进行研究。根据焊球的形状和尺寸特征设计了焊球缺陷识别和分类算法,并以锡多、锡少和毛刺缺陷为例,分析典型缺陷的识别算法。以焊球形状的圆度和特征区域的面积等特征参数为评价标准,构建二维特征空间。在二维特征空间线性组合的基础上,构建基于高斯混合模型的分类器。构建了训练样本集,并对该分类器进行训练,根据训练结果并结合应用实际修正了模型,并采用测试集对该分类器进行测试验证。实验结果表明,焊球缺陷检测算法的准确度为97.06%,漏判率为0%,检测可靠度为100%。该视觉检测系统满足了工程运用中对识别准确度、稳定性、可靠性等方面的要求。     

基于模糊规则库推理的X射线底片焊缝缺陷识别

分析工业X射线底片焊缝缺陷特征,建立用于焊缝缺陷分类识别的模糊推理系统模型。对模型进行试验测试,结果表明,该方法能够较好地对缺陷进行分类识别。     

滚动轴承非线性时变参数动力学模型与故障机理研究

基于滚动轴承故障动力学模型研究其振动特性及故障机理是实现轴承故障准确诊断的基础。为描述滚动轴承缺陷对其振动响应特性的影响,考虑滚动体与缺陷的相对几何关系,提出了时变接触变形与时变刚度耦合的滚动轴承故障非线性动力学模型。以NSK6205深沟球轴承为对象,通过建立6+N_b自由度非线性时变参数动力学模型,分析了滚动体通过外圈缺陷区域时接触变形、接触刚度以及振动响应的变化过程,得到了不同缺陷尺寸下滚动轴承故障冲击振动响应特征变化规律。理论分析和实验研究结果表明,随着缺陷尺寸的增加,滚动轴承故障振动响应产生由双冲击到多冲击的变化特征,不同缺陷尺寸下,滚动体进入和离开缺陷过程中产生的冲击响应明显不同。研究成果为基于振动信号实现滚动轴承故障尺寸判断提供了理论依据。     

气动人工肌肉系统动态特性研究

提出将气动人工肌肉视为带有弹性负载的变截面气缸的观点，方便地建立了气动人工肌肉系统动态数学模型。将气动人工肌肉的工作过程划分为等客充气、充气收缩、排气伸长和等容排气四个部分，通过仿真和实验研究对气动人工肌肉进行了特性分析。实验结果表明了所建立的动态数学模型的正确性，为气动人工肌肉应用研究奠定了基础。     

节流调速液压系统动态特性研究

为获得节流调速系统在不同工作状态下的瞬态特性,对进油、回油节流阀节流调速系统进行了数字与实验研究。建立了系统流体流动和各部件受力相互作用的动力学模型,仿真分析了系统参数--节流阀通流截面积At、负载F和油液体积弹性模量E对节流调速系统的动态特性影响;讨论了进油、回油节流阀节流调速系统的动态响应特性;通过试验验证了所设计的动力学模型的正确性。其研究方法可为设计液压系统时选择调速系统参数提供借鉴和参考。     

Manufacturing performance evaluation for IC products

As we known, the product diversity and complexity in the production line will gradually increase. When the multiple products were alternately produced at the same line, the manufacturing performance will be difficult to evaluate. In particular, traditional process capability analysis and related process capability indexes cannot be directly employed to the IC manufacturing process. As we know, the yield has a direct effect on the manufacturing cost. Hence, yield is frequently used by most IC manufacturers to evaluate manufacturing performance. The diversity of function will become another analytic consideration due to that the component density, wafer area and product complexity of an IC product rapidly increase. Hence, the diversity of function can be regarded as the evaluated factor. Additionally, the defects on a wafer will begin to cluster as the wafer area gradually increases. Therefore, only using the yield to represent manufacturing performance may not lead to an appropriate judgment. In particular, only using the yield to evaluate the process’s stability and the product’s maturity can not provide a meaningful resolution. The primary reason is that the inherent features in the processes or products are not included into analyzing. For instance, even though the defect count, defect size and defect distribution are the same, the yield loss of the complicate manufactured product will be less than that of the simple manufactured product. In this study, we propose a simple performance evaluation index to assess the manufacturing performance in the IC manufacturing industry. This evaluation index is constructed according to a modified Poisson yield model, and the related parameters regarding the process or product (e.g., the minimum linewidth, the area of a die, the number of manufactured process or layer, the degree of defect clustering, and so on.) are taken into consideration. In addition, an integrated evaluation procedure is also suggested to evaluate the performance of the manufacturing of multiple IC products. According to the result obtained from the illustrative example, the index and the procedure can overcome the drawback of separately using yield or defect count in the analysis. The rationality and the feasibility of the proposed evaluated index and the procedure can be verified by demonstrating the illustrative example.     

凸轮轴凸轮表面缺陷检测与诊断方法的研究

凸轮轴是高速运转的复杂轴类零件,是发动机五大核心部件之一。由于凸轮异形,在智能制造中采用视觉检测技术时,其磨削后凸轮面反光,对检测系统的设计带来挑战。本研究提出一种凸轮视觉检测方法,利用拍摄凸轮图片进行阈值二值化,提取凸轮轮廓,得到凸轮表面选定区域,再进行缺陷轮廓提取,得到缺陷轮廓,对表面缺陷的大小和周长进行筛选后实现缺陷的分类。同时还探讨视觉检测CPS数据模型融入凸轮轴智能制造大系统的方案。