金属管器件表面缺陷实时检测技术研究

针对金属管器件的表面缺陷检测进行研究,以机器视觉技术为基础,设计了金属管器件表面缺陷在线检测系统。根据生产线的实际检测要求,提出了检测系统的整体设计方案。针对金属管器件图像特点,设计了简单有效的图像处理算法。首先,提出了基于颜色统计特性的目标分割算法,实现了目标与背景的准确分割。然后,提出的实时光照校正算法,克服了光照影响,实现固定阈值的缺陷分割。最后,使用方向投影的方法定位缺陷区域,并采用面积指标对缺陷进行有效判定。实验结果表明,该方法对于每个器件的平均检测时间为0.21秒,缺陷产品的检测率为100%,能够满足金属管器件表面质量实时检测的要求。     

基于图像差分的精密畸变校正研究

图像畸变是影响视觉检测精度的关键因素.通过图像差分建立畸变场微分方程,提出了摄像机光学成像系统畸变场微分方程参数的理论计算方法,实现了基于图像差分的精密视觉检测.首先给出差分成像方式及图像畸变场微分方程建立方法,然后高精度标定摄像机确定畸变场微分方程理想平移量参数,改进Harris角点提取法使其达到亚像素精度,再采用SAD角点特征匹配法确定畸变场微分方程局部位移量参数,最后利用Nelder-Mead-Simplex优化策略实现畸变场微分方程求解,获得图像畸变完整精确的描述.在石油管螺纹梳刀上的实验表明,该方法检测精度高,且仅需要2个平移自由度,极大地简化了图像检测机械装置.     

复杂光照环境下手工装配件视觉检测方法研究

手工装配流水线上的工件摆放位置随机,且光照复杂多变,现有的视觉检测方法易受影响.针对此工况下的插座螺钉装配检测需求,设计了一套复杂光照环境下手工装配件视觉检测方法.首先在HSV颜色空间利用颜色进行图像分割,找到工件外轮廓,通过几何位置换算找到螺钉孔所在的大致区域;然后在此区域中对自适应阈值二值化图像进行霍夫变换圆检测,...     

基于机器视觉的重轨表面缺陷检测系统的研究

针对目前几种常用的重轨缺陷检测方法检测速度慢、精度低等问题,提出一种基于机器视觉的重轨表面缺陷检测系统的设计方法.针对重轨表面常见缺陷种类,根据实验情况对该检测系统的硬件系统进行详细设计.并分别对重轨表面字符和缺陷采用信息定位和模式识别实现图像识别,使重轨缺陷和重轨号等字符信息的相应关系达到自动判别,从而实现缺陷检测的目的.     

针对不均匀光照高反光 注塑工件图像的缺陷定位和分割

光照不均匀的现象在高反光注塑工件检测过程中十分常见,对于缺陷的定位和提取造成了很大影响.为了解决注塑工件图像中普遍存在的光照不均匀问题,提高缺陷提取的成功率,提出了一种基于行像素灰度校正的不均匀光照图像增强算法,使用二次定位的阈值图像分割方法对柱状注塑工件进行了缺陷定位和分割.建立新的行像素灰度校正系数模型,对图像的每...     

光照不均环境下的手机外壳缺陷检测研究

针对实际手机外壳图像采集过程中遇到周围环境光照不均导致采集图像不清晰的问题,提出一种适用于光照不均环境下的手机外壳缺陷检测方法。首先用图像二值化、灰度化、图像修正旋转等算法对采集到的图像进行图像预处理,提取手机外壳主轮廓,然后利用双阈值的改进Bensern二值化算法对图像进行去光照影响处理,再采用自适应边缘检测Canny方法进行缺陷轮廓提取。最后提取缺陷感兴趣区域,并用轮廓绘制算法标记缺陷轮廓的大小。实验表明,该方法缺陷提取准确率高,实用性强,具有良好的检测效果。     

基于数学模型的视觉测量系统图像畸变校正方法

视觉测量系统图像中存在的各种非线性畸变对测量精度产生影响,必须进行校正。生产过程中的干扰使畸变随机变化,因此采用不变参数的图像畸变校正模型难以实现工件尺寸的精确测量。提出一种新的畸变校正方法,采用自回归时间序列模型的一般表达式建立被测工件直线边缘的数学模型,并采用最小二乘方法以及综合考虑计算量的损失函数最小准则实现模型的参数估计和定阶。根据模型的输出滤除被测工件直线边缘的趋势成分,获得被测工件的真实边界位置。通过计算两边界之间的垂直距离达到测量工件尺寸的目的。试验证明,该算法简单可行,可用于加工过程的在线检测。     

一种面向球姿态检测的图像透视畸变校正方法

针对球姿态视觉检测中图像的“近大远小”透视畸变问题,提出了一种面向球姿态检测的图像透视畸变校正方法。基于相机成像模型分析了透视畸变的特点及产生原因,根据已知的球体特征模型、相机标定技术和逆透视变换原理构建了图像透视畸变校正模型,进而实现球体任意姿态图像的透视畸变校正。实验结果表明,利用该方法测量直径60 mm以内的球体姿态时平均绝对误差低于0.6°,且该方法适用于工业生产中球体的其他视觉测量。     

硬质合金弧面磨削方法试验研究

通过分析单颗磨粒运动轨迹、单颗磨粒工件接触面积和弧面磨削走磨法砂轮动态有效磨刃数之间的关系,建立了弧面磨削走磨法磨粒的运动轨迹和磨削动态有效磨刃数N_d方程,并利用试验验证了弧面磨削走磨法的有效性。结果表明：在同等磨削条件下,采用弧面磨削走磨法单件产品的加工时间是成形磨削法的37.5%,弧面磨削走磨法砂轮保持性是成形磨削法的2.3倍,弧面磨削走磨法在硬质合金弧面磨削加工方面有较大优势。     

基于图像校正与灰度相关性的立体匹配算法研究

立体匹配是双目视觉系统中必不可少的环节,对特征点进行匹配求解过程复杂,而且误匹配率较高。外极线约束为立体匹配提供了便利条件,但由于实际系统中的外极线是弯曲的,使得沿外极线进行同名点搜索不仅非常耗时,而且计算过程受噪声影响大。给出一种基于图像校正与灰度相关性的立体匹配算法。首先采用图像校正方法将弯曲的外极线变为相互平行的水平外极线,简化了外极线的求取过程;再利用灰度相关性算法对同名点进行匹配。实验结果验证了本文方法的准确性和稳定性。     

基于数字图像处理和特征提取的钢轨表面缺陷识别方法

设计了一种基于图像特征分析的钢轨表面缺陷识别方法,运用快速数字图像处理技术可实现钢轨表面裂缝和剥离掉块缺陷的提取,该识别方法通过对采样图像使用高低帽变换进行图像增强,再进行高斯平滑消除毛刺,最后采用阈值处理及边界抑制来提取出缺陷信息。研究了钢轨伤损评价及信息表达方法,可将缺陷信息以曲线的形式表示出来。为验证所设计方法的有效性,设计了模拟实验装置,用工业线阵CCD摄像机获取钢轨样品运动时检测的图像,进行缺陷识别处理,实验表明,系统输出曲线能够明确反映损伤的程度及其位置信息。     

基于图像处理自动聚焦中的照明研究

照明是影响基于图像处理的自动聚焦精度的因素之一.模拟了光照强度对评价函数曲线的影响,在不同的光照方式和照明强度下对机械零件表面进行自动聚焦,分析了实验结果,为自动聚焦中光照的选择提供了参考依据.     

基于PSO-SVM的重轨标识识别方法研究

重轨标识自动识别对于企业的质量控制至关重要,针对目前主要依靠人工检测法来观察重轨字符的现状,提出利用机器视觉获得图像进行标识识别的思想：在对图像的字符区域进行定位之后,利用基于粒子群算法的支持向量机参数选择方法对重轨标识进行分类。实验结果表明,经粒子群优化算法优化的支持向量机回归模型具有较高的分类精度与检测效率,其训练集的字符识别准确率达到了99%,测试集的准确率达到了83%,训练时间为62.195s,各项指标高于遗传算法优化的支持向量机回归模型。能够用于重轨标识的在线检测。     

广珠城际铁路曲线走行提梁机的研制

介绍了广珠城际铁路曲线走行TLJ380/33型提梁机的研制情况,重点介绍了关键构造与关键技术的设计。     

改善音响产品照明效果的方法

主要从音响产品照明的亮度、均匀性、色调三个方面分别论述如何选择光源、设计导光件、反光件、散光件以及透光件等,以改善产品的照明效果。     

地铁轨道曲线半径与钢轨波磨的相关性研究

现有地铁线路钢轨波磨80%以上出现在小半径曲线轨道内股钢轨上,而大半径曲线和小半径曲线外股钢轨几乎没有出现钢轨波磨。为了探索这一现象深层次的原因,基于摩擦自激振动导致钢轨波磨的机制,分别建立Simpack车辆多体动力学曲线通过模型和轮轨系统ABAQUS有限元摩擦自激振动模型,采用复特征值分析法对不同曲线半径轨道的钢轨波磨进行研究。结果表明:随着曲线轨道半径增大,摩擦自激振动产生的概率减小,即钢轨波磨发生概率下降,且钢轨波磨主要出现在低轨上而高轨较少;随着曲线半径增大,在曲线半径400~450 m范围内,轮轨蠕滑力逐渐由饱和状态变为不饱和状态;蠕滑力饱和时轮轨系统有可能出现摩擦自激振动,即产生钢轨波磨,当蠕滑力不饱和时,轮轨系统就不会出现摩擦自激振动,因而大概率不会发生钢轨波磨。     

重载铁路不同磨耗阶段车轮与曲线钢轨的接触分析

应用轮轨型面测量仪在大秦重载线路上跟踪测量不同磨耗阶段的货车车轮和钢轨型面,并选取典型的轮轨型面,针对曲线轮缘贴靠位置,建立轮轨三维接触有限元模型,进行弹塑性计算分析。计算结果表明:在相同的载荷工况下,随着轮缘的磨耗,轮轨接触斑面积呈现出先增加后减小的变化趋势,初期车轮轮缘根部局部剧烈磨耗,逐渐扩大到整个轮缘剧烈磨耗,然后从III型面开始,轮缘和踏面磨耗均匀,轮缘磨耗进入相对稳定的磨耗阶段直至磨耗到限;在曲线位置处,各个磨耗阶段的车轮型面与磨耗稳定期钢轨型面相匹配时的等效应力均明显小于与标准钢轨相配合时的等效应力,而且磨耗后的钢轨型面能够显著改善轮缘贴靠时的应力分布情况,减小轮轨间等效应力,能相对减轻轮轨磨耗;综合考虑轮轨接触斑面积、等效应力的大小与分布情况,III型车轮型面的综合指标相对较优。     

智能消除注塑制品缺陷的研究

研究了如何利用注塑专家的经验知识,采用基于规则的模糊逻辑推理,寻找无缺陷注塑过程参数的方法,尽量减少对操作者的专业知识的要求。首次将基于经验知识的模糊逻辑系统运用于注塑过程参数的自动设定,实现了初步的系统。实验结果表明该系统层次分明、结构简单、实用、高效。     

轮轨曲线尖叫噪声有限元预测方法的研究

利用ABAQUS有限元软件,对车辆经过小半径曲线时的尖叫噪声进行有限元预测分析.建立了包括车轮、钢轨和钢轨支撑弹簧的有限元动力学模型.根据车轮通过小半经曲线时横向蠕滑力饱和的实际情况,假设横向蠕滑力等于摩擦因数乘以法向力,通过摩擦力耦合建立车轮和钢轨耦合的动力学方程.对此动力学方程进行稳定性分析,得出耦合系统动力学特征方程的复特征值.根据是否存在实部为正的复特征值,从而判断系统是否有发生曲线尖叫噪声的趋势.计算结果显示,当轮轨摩擦因数比较大时,系统存在实部为正的复特征值,说明此时轮轨系统存在发生曲线尖叫噪声的可能性.此外,钢轨端部不同约束条件对曲线尖叫噪声预测结果有一定的影响.     

鱼眼图像校正软件的关键技术研究

为了满足全景监控工程的特殊要求,选用鱼眼镜头作为图像传感器的成像单元进行图像采集.提出了新的鱼眼图像校正区域的确定方法,并采用球面透视投影和柱面展开两种算法对鱼眼图像进行校正,同时实现虚拟PTZ控制.经测试,该软件对各种监控场合有很强的适应性,能够满足全视场无盲区的监控要求.