基于机器视觉系统的自动检测系统设计与开发

以耳机孔壁弹性触点为研究对象，介绍并开发一种基于机器视觉的自动检测系统的原理及方法；利用CCD相机采集图像，经图像预处理、相关性搜索、特征边缘提取等算法处理完成弹性触点高度的测量，实现对耳机孔壁弹性触点高度的自动检测。测试结果表明：通过本套机器视觉系统实现对孔内壁弹性触点高度的精确快速检测，检测精度在±0．006 mm以内，这种新的检测方法对耳机孔壁弹性触点高度的检测精度和检测效率都有明显提高。     

基于机器视觉的机床对刀自动测量系统

针对机床加工制造业中传统人工测量作业进行对刀操作中具有的不足,设计了一套基于机器视觉的机床对刀自动测量系统。该系统借助于Lab VIEW视觉开发函数库完成相机标定工作、图像采集、图像处理以及边缘检测,针对Hough变换的不足进行优化计算处理完成对刀点坐标的提取。利用实际待加工工件进行自动测量试验,试验结果表明自动测量系统具有比人工测量更高的精度和速度,证明了自动测量的有效性和可行性,为机床工业自动化的进一步发展提出了更多的技术思路。     

基于机器视觉的大型球墨铸铁管直径测量系统

为了提高大型球墨铸铁管的直径测量精度和效率,建立了一种基于机器视觉的大型球墨铸铁管直径测量系统,分析图像特点,提出了一种基于邻域灰度值差异的边缘检测方法。检测系统是由一台CCD相机、LED光源和计算机组成的机器视觉测量系统。CCD相机采集图像,对图像进行图像滤波、图像分割、图像边缘检测和图像亚像素边缘检测的处理后,提取管材的边缘轮廓,利用最小二乘法将管材两边缘点拟合为两直线,根据相机成像的小孔成像原理和圆柱物体的成像特性计算管材直径,建立了相应的数学模型。实验证明,本系统可以精确、高效的实时检测管的直径大小,测量误差小于0.1 mm,符合实际测量的需要,具有很高的实用价值。     

新一代热轧无缝钢管在线壁厚测量系统

在传统的钢管生产中,钢管的壁厚测量监控以离线检测为主,检测方法主要有机械量具测厚和超声波测厚两种方法。新一代热轧无缝钢管在线测厚系统,可在钢管生产过程中实现连续、非接触式测量热态钢管的壁厚,同时可测量显示钢管的同心度、椭圆度以及头尾壁厚变化,使钢管壁厚、外径和切头尾长度受到实时的监测和控制,为生产高精度无缝钢管提供了强有力的保证。本文简单介绍了新一代在线壁厚测量系统,包括:同位素热测壁厚系统、γ射线测量系统、激光测量系统和多通道扫描LASUS技术的工作原理和技术优点,为生产实践中更好地选择和使用测厚系统提供了依据。     

大尺寸工件细小孔视觉定位研究

针对大尺寸工件细小孔的视觉定位存在大视场检测精度低而小视场检测效率低的问题,提出一种基于机器视觉的单相机大尺寸工件细小孔位坐标的测量方法。该系统使用单相机4次采集,基于原点标记搜索拟合和动态计算孔位坐标的测量算法,考虑到机器视觉识别的局限性,设计易于识别的原点标记。利用采集到的带有原点标记的图像,通过对图像拟合、提取、比较分析等操作,获取原点坐标和X、Y轴的方向,以此对细小孔位坐标进行补偿,得到孔位坐标。最后以液晶显示器背板灯条螺丝孔为例,实验结果表明,该系统在检测960mm×550mm的液晶显示器背板时的最大误差为0.5mm,能够满足液晶显示器生产企业的要求。     

基于CR技术的钢管壁厚测量工艺研究

本研究给出一种基于CR成像系统评价钢管壁厚的工艺方法。首先利用钢阶梯试块进行试验分析,研究CR成像系统对比度响应特性随射线能量的变化关系,以确定其用于厚度测量的线性响应范围,然后针对3个不同壁厚的钢管,按特种设备标准规定的检测技术等级分别对数字图像质量进行评价,以优化曝光参数,将最佳曝光参数下测量并拟合的厚度－灰度线性方程用于计算管壁厚度,计算结果与实际厚度的误差均不超过3%。研究结果表明CR测量特种设备管道管壁厚度的可行性,为管壁腐蚀监测提供一种辅助方法。     

铁塔构件制孔尺寸机器视觉在线检测系统设计

针对目前铁塔构件制孔尺寸检测采用人工样板比对的方法而导致的误检和漏检现象,依据不同的铁塔构件有不同的制孔形位尺寸的特性和铁塔构件制孔加工的过程,设计了铁塔构件制孔尺寸机器视觉在线检测系统。通过对固定好的工业相机进行标定,确定铁塔构件制孔尺寸图像像素坐标和世界坐标的关系,并利用行程开关控制工业相机自动采集铁塔构件图像后,用LabVIEW软件对采集到的铁塔构件图像依次进行数字图像预处理、目标图像轮廓特征及区域特征的提取、铁塔构件制孔尺寸图像目标识别操作,从而实现铁塔构件制孔尺寸机器视觉在线检测。结果表明该检测系统能够检测出铁塔构件制孔的数目、位置并且检测直径为24mm的孔的误差在±0.1mm范围内,即可以完成铁塔构件制孔尺寸机器视觉在线检测工作。     

基于机器视觉的轴承生产中的表面质量在线检测与研究

数字图像处理技术与模式识别技术结合,可广泛应用于工业产品的分类识别。针对轴承在线装配生产中存在的缺陷检测识别的需求,研究基于机器视觉的自动检测系统,采用面阵相机对不同表面进行对比测量,对采集的图像进行二值化处理,为后续的图像预处理、模式识别、特征提取及特征值对比做了分析和准备,以实现产品的在线表面缺陷检测识别。     

模具类型对钢管壁厚不均的影响(钢管壁厚不均研究之六)

本文研究了短芯棒拔制不同模具对钢管壁厚不均的影响。研究表明,锥形外模一柱形芯棒拨制的钢管,壁厚不均最大,弧形外模一锥形芯棒拔制的钢管次之,混合模具拨制的钢管壁厚不均最小。管头管尾壁厚不均的值差又以锥形外模-锥形芯棒拔制为最佳。     

钢管在线壁厚检测系统

日本钢管公司京滨厂为了提高热轧无缝铜管质量、节省劳力和简化作业线,开发并采用了铜管在线超声波壁厚检测系统,检测精度达O.1mm以下。这种钢管壁厚检测系统的特点如下: ①钢管以一定速度(最大3.2m/s)直线通过旋转的测头内部时,可测出铜管壁     

厚壁钢管探伤原理及自动探伤系统研制

对于厚径比〉0.2的厚壁钢管,无法同时实现纯横波探伤与内壁探伤。为此,通过对厚壁钢管探伤原理的分析,计算得出了横、纵波同时探伤时纵波与内壁相切以及横波与内壁相切时的超声波入射角表达式,以及四种规格钢管所对应的水中的声程及焦距。由此实现了同时利用纵、横波对厚壁钢管的探伤。基于理论分析,设计了厚壁钢管自动探伤系统,实现了厚壁钢管的快速自动化探伤。     

基于视觉的齿轮齿形参数测量方法

齿轮检测技术是检验齿轮生产和质检能力的有效手段之一,随着近些年对齿轮精度要求的不断提高,非接触式的齿轮参数测量方法被越来越多地应用到实际生产和质检环节中。提出一种利用机器视觉实现齿轮齿形参数测量的方法,实现非接触式齿轮齿形参数测量。此测量系统使用轮廓拟合法来测量齿轮齿形基本参数,使用事件结构编写程序,完成了基于视觉的齿轮齿形参数测量系统。利用USB摄像头,使用背光光源对齿轮进行照明,通过USB接口连接到计算机上,利用Lab VIEW图形化编程平台的IMAQ模块对采集到的齿轮图像进行分析处理;还加入了系统测量误差分析模块,能够实时计算并显示测量误差。实验结果表明:此系统运行稳定,可重复性良好,测量精度高。     

基于机器视觉的数控铣床考工零件检测系统设计

传统数控技能考试的零件检测均为人工检测,存在一定的主观因素,判定的结果有偏差,而且效率较低.为了考核的公平并且提高检测效率,构建基于机器视觉的数控考工零件检测系统.系统通过摄像头采集被测工件图像数据,并对图像进行中值滤波、灰度拉伸、二值化、边缘检测等预处理;应用基于Sobel算子的改进算法,获得了较好的边缘提取效果.采用径向搜索方法完成对边缘像素的识别,通过计算与标称中心点的距离获得工件测量值.为了使测量结果具有比较性,引入方差分析,对测量样本进行均值计算,同时计算出方差,得出置信度,对检测结果偏差进行描述.通过与人工检测相比:采用该系统,检测效率提高了3～5倍,准确率提高了10％以上.     

成捆圆钢端面标牌自动焊接系统的研究

为实现成捆圆钢端面标牌焊接的自动化,设计一套以双目视觉测量引导的基于工业机器人的标牌自动焊接系统。整个系统主要由工业机器人、双目视觉识别系统、焊钉送料系统、标牌制备系统、末端操作器、控制系统等构成。双目识别系统采用双目相机扫描成捆圆钢端面,得到焊接位置坐标;焊钉供料系统实现焊钉的分料传送,标牌制备系统通过激光打标机将圆钢生产信息制作在标牌上,并将标牌输送到指定位置;末端操作器由工业机器人带动实现焊钉与标牌的抓取、定位焊接以及掰断焊钉尾部等操作;焊接控制系统中工控机与机器人、PLC、双目视觉测量系统等进行通信,完成标牌焊接的自动化流程。     

叶形孔视觉测量系统设计

为满足航空发动机静子组件叶形孔精密测量要求,基于机器视觉,设计非接触式四轴叶形孔测量系统.该系统主要由三轴运动机构、高精度气浮转台、工业相机、光源、夹具和工控PC机组成.为获取叶形孔边缘的坐标值,将采集的图像在上位机上进行中值滤波、二值化、前景区域分离、区域选择、图形学处理、边缘提取、边缘坐标值提取,最终实现静子组件叶...     

棱形管与法兰角焊缝图像处理及特征提取

由于棱形管与法兰角焊缝的位置多变,且实际生产中棱形管端面加工精度不高,自动化焊接程度低,文中搭建了一套棱形管与法兰环焊缝的自动化焊接系统,对于提高棱形管与法兰焊接的自动化程度有较大的应用价值。该系统通过CMOS相机和单条纹激光组成激光视觉传感器,获取角焊缝位置和间隙信息。针对采集的图像及工件特征,设计了适合的图像处理算法,首先采用了灰度变换、均值滤波和形态学处理的方法对图像进行预处理,然后根据对激光条纹图像灰度值分析结果,寻找合适的阈值,并采用极值法提取光条中心点,最后采用霍夫变换拟合直线,提取出角焊缝位置信息,并提出激光条纹端点搜索方法,提取出了角焊缝间隙大小。结果表明,该图像处理方案效果较好,抗干扰能力较强,可以准确的提取出焊缝中心位置和间隙大小,满足焊接机器人对焊缝跟踪的要求以实现自动化焊接。 创新点： (1)设计出适用于棱形管与法兰角焊缝的自动化焊接系统。 (2)设计了适用于该系统的焊缝中心位置提取算法。 (3)设计了角焊缝间隙提取算法。     

基于机器视觉的冲裁断面质量检测

针对当前冲裁断面质量检测中出现的检测手段少、检测速度低和误检率高等问题,提出了基于机器视觉的冲裁断面质量检测新方法。该方法以Lab VIEW软件为平台、以图像处理技术为核心针对冲裁断面尺寸进行检测。阐述了检测系统的组成原理、机器视觉硬件设计和检测算法研究。在光源和镜头的配合下,利用USB工业相机采集断面图像,再利用Lab VIEW的Vision模块进行图像处理,最终得到冲裁断面的分区尺寸,从而判断冲裁断面质量是否合格。实验结果表明,基于机器视觉的冲裁断面质量检测能够快速准确的判断冲裁断面的断面特征,可以满足断面质量检测的要求。     

基于双目视觉的钻杆接头定位系统设计

文章针对某地质钻杆摩擦焊接工作站钻杆接头自动上下料需求,在不改变原有工件存料方式的基础上,设计基于双目视觉的钻杆接头定位系统。利用大恒MER-500系列摄像机采集图像信息,并将其上传到工控机进行图像预处理及边缘检测;然后采用最小二乘法拟合椭圆,确定工件圆心坐标位置,并对圆心点进行排序;最终将工件坐标信息传给ABB机器人,实现工件的视觉定位及抓取。结果表明,利用最小二乘法拟合椭圆能够满足工件定位精度的要求。该定位系统可为类似工件的机器视觉定位提供借鉴。