车灯模组的照度检测研究

针对在车灯模组的照度检测过程中,车灯模组照度图像采集时由于摄像系统安装位置产生的畸变问题,采用平面模板法,通过畸变校正算法对系统进行畸变校正,减小因图像坐标位置失真造成的测量误差;针对摄像系统像面照度不均匀性对图像灰度值的影响,通过照度均匀度校正实验获取摄像系统的校正系数后,采用基于麦夸特法与通用全局优化算法结合的曲面拟合法对校正系数进行处理,得到像素坐标与校正系数的函数模型,实现图像灰度值的校正。对校正后的摄像系统进行灰度-照度标定,建立灰度-照度关系,提高车灯模组照度检测的精度。实验结果表明:车灯模组照度检测的误差基本控制在10%以内,重复性误差小于1%,具有较高的准确性和可靠性。     

玻璃瓶口定位与缺陷检测系统设计

目的为实现玻璃瓶缺陷在线检测,基于机器视觉设计一种瓶口定位和缺陷检测方法。方法介绍系统结构,包括相机、控制系统和剔除机构。详细论述图像处理算法,即:图像预处理、图像分割、瓶口定位、缺陷检测等。中值滤波完成玻璃瓶图像降噪处理,迭代阈值实现图像分割。基于像素坐标平均法完成瓶口定位。对于瓶口断口和破损等缺陷,分别采用径向积分投影和双圆周扫描实现瓶口缺陷检测。最后进行实验研究。结果实验结果表明,所述算法的性能指标均为98%左右,实现了准确、快速、无接触检测。结论该系统操作简单,能够满足实际使用的需求。     

带钢表面缺陷视觉检测系统关键技术研究

为满足钢板表面缺陷在线检测系统宽幅面、高速、高分辨率的检测要求，讨论了基于线阵CCD的钢板表面缺陷视觉检测系统实现的关键技术；优化设计了视觉检测系统的光学照明部分，以检测不同类型的缺陷。通过软件系统的特殊设计，以保证实时在线检测。针对缺陷图像低对比度、高噪声的特点，提出了基于灰度统计特性的图像边缘检测方法，并实现了对缺陷图像的自适应阈值分割。依据图像的缺陷统计特性，定义了缺陷的灰度、几何等特征量，用于缺陷分类。本系统样机已在实验室环境下运行。     

复合材料内部损伤的光纤图像显示方法

研究了复合材料损伤的光纤图像显示方法, 并研制了相应的测试系统。通过数字化处理检测网络输出的图像, 实现复合材料结构损伤的定量检测和直观显示。冲击损伤检测实验证明, 摄像2图像处理光纤损伤测试系统与通常的光电检测系统相比具有诸多优点。      

基于机器视觉的光纤传像元件缺陷检测系统

光纤传像元件缺陷检测一般都是由人工来完成的,其效率低下、误差大并且成本高.本文设计完成了一套基于机器视觉的光纤传像元件缺陷检测系统.根据对于光纤传像元件的有关知识了解,本系统选用双远心工业镜头配合千万像素级大靶面的CCD工业相机,实现了光纤传像元件表面缺陷的一次性成像并保证了足够的分辨率.在图像分割检测算法上提出了一种基于改进FCM的算法,通过相关实验验证并和传统的图像分割算法——全局阈值分割法做比较得出:该算法能够提升缺陷检测效率和准确率,进而能够准确而有效地实现缺陷的分割.整个系统运行稳定可靠,可以满足检测需求.     

超声C扫描设备定量评价方法研究

超声C扫描系统在超声成像检测、缺陷识别等无损检测领域获得了广泛应用。但是,对C扫描图像的缺陷进行精确分析和表征一直是超声领域的难点之一。基于超声C扫描缺陷图像,给出了一种结合K-means聚类与Graham算法的图像特征参数定量估计方法,通过定量估计的参数能够有效地评价超声C扫描系统的检测质量。实验结果表明该方法能够有效描述标准圆形人工缺陷区域特征,有利于进一步评价超声C扫描设备。     

复合材料内部损伤的光纤图像显示方法

研究了复合材料损伤的光纤图像显示方法，并研制了相应的测试系统。通过数字化处理检测网络输出的图像，实现复合材料结构损伤的定量检测和直观显示。冲击损伤检测实验证明，摄像－图像处理光纤损伤测试系统与通常的光电检测系统相比具有诸多优点。     

精确测量金属镀层工件表面缺陷的图像处理方法

设计了一套自动测量表面缺陷的系统．以面阵CCD采集图像,实现了对金属镀层工件表面图像的双面、高速、高分辨率测量．系统的图像处理采用模块化程序设计,方便实现工件表面精确测量的特定要求．通过两次分别选取闽值,采用经过改进的大津阈值分割法求取特征分割阈值时,能够十分理想地提取工件上的微小缺陷,实现了对金属工件表面的精确测量．该系统针对不同形状、不同镀层的工件表面可以调整LED照明光源的光强,在图像处理中可以调整去光圈和特征检测的灵敏度．通过方便调整系统的技术参数,满足工业现场的具体要求．以钕铁硼小型工件缺陷检测作为应用实例验证了该系统的可行性．     

基于嵌入式系统和图像识别的拉索表面缺陷检测技术

以关系桥梁安全健康的拉索表面缺陷检测作为研究内容,针对国内对拉索表面保护材料层的两种检测方法的不足,设计了以嵌入式DSP为核心的扫描采集和缺陷检测系统,包括图像采集机构,DSP硬件平台、爬行运动机构以及损伤定位机构;提出了基于图像的快速识别拉索表面缺陷的检测识别方法,包括图像截取、滤波降噪.图像分割、缺陷识别,并加以算法实现.实验结果表明,该方法不仅实现了拉索表面缺陷的实时检测,同时系统指标达到:最小识别面积为1cm2,图像实时处理速度为10cm/3s.     

基于机器视觉的钢材表面缺陷识别方法分析

分析了钢材表面缺陷的形成原因及其现有检测技术,针对钢材表面缺陷搭建机器视觉检测系统,介绍了钢材缺陷检测流程及相关元器件的选择和安装,以实现快速采集钢材表面图像要求。对采集的图像进行灰度化、图像增强、边缘检测、特征提取、缺陷识别等操作,实现了对钢材表面缺陷的快速提取。     

Illumination system for wire bonding inspection

A novel lighting system was devised for 3D defect inspection in the wire bonding process. Gold wires of 20 microm in diameter were bonded to connect the integrated circuit (IC) chip with the substrate. Bonding wire defects can be classified as 2D type and 3D type. The 2D-type defects include missed, shifted, or shorted wires. These defects can be inspected from a 2D top-view image of the wire. The 3D-type bonding wire defects are sagging wires, and are difficult to inspect from a 2D top-view image. A structured lighting system was designed and developed to facilitate all 2D-type and 3D-type defect inspection. The devised lighting system can be programmed to turn the structured LEDs on or off independently. Experiments show that the devised illumination system is effective for wire bonding inspection and will be valuable for further applications.     

Algorithmic Scheme for Concurrent Detection and Classification of Printed Circuit Board Defects

An ideal printed circuit board (PCB) defect inspection system can detect defects and classify PCB defect types. Existing defect inspection technologies can identify defects but fail to classify all PCB defect types. This research thus proposes an algorithmic scheme that can detect and categorize all 14-known PCB defect types. In the proposed algorithmic scheme, fuzzy c-means clustering is used for image segmentation via image subtraction prior to defect detection. Arithmetic and logic operations, the circle hough transform (CHT), morphological reconstruction (MR), and connected component labeling (CCL) are used in defect classification. The algorithmic scheme achieves 100% defect detection and 99.05% defect classification accuracies. The novelty of this research lies in the concurrent use of CHT, MR, and CCL algorithms to accurately detect and classify all 14-known PCB defect types and determine the defect characteristics such as the location, area, and nature of defects. This information is helpful in electronic parts manufacturing for finding the root causes of PCB defects and appropriately adjusting the manufacturing process. Moreover, the algorithmic scheme can be integrated into machine vision to streamline the manufacturing process, improve the PCB quality, and lower the production cost.     

Fuzzy defect avoidance system (FDAS) for product defect control

A proactive method to reduce the amount of scrap and rework activity is proposed for large manufacturing systems producing a high variety of parts. Using the knowledge of process experts and information readily obtainable from the manufacturing system, a fuzzy defect avoidance system (FDAS) is developed. It uses a fuzzy Bayesian methodology to aid in the identification of work centres and jobs that are most likely to produce defects. As the manufacturing system evolves over time, this tool can be used to provide continuous opportunities for defect avoidance.     

用于集成电路制造中良率监控的国产化电子束缺陷检测设备

电子束缺陷检测设备是集成电路制造中不可或缺的良率监控设备。其基本原理是结合扫描电镜成像技术、高精度运动控制技术、高速图像数据处理和自动检测分类算法等,在集成电路制造环节对晶圆及集成电路的物理缺陷和电性缺陷进行检测。为填补此类设备国产化空白,通过自主研发,突破了高分辨力大视场扫描成像、三维高精度定位补偿、智能化缺陷检测和分类等技术难点,研发了国产化电子束缺陷检测设备并应用于集成电路产线,填补了国内空白,为推动我国集成电路领域检测技术的发展起到了重要作用。     

运动模糊图像恢复在汽车同步环检测中的应用

同步环是汽车变速箱的关键零件，同步环漏装会产生传动轴打齿现象，严重影响汽车的安全性能和使用寿命。采用机器视觉技术对同步环装配与否进行检测，是一种高效准确的在线检测方法。由于在生产线上水平运动的同步环和静止的摄像机之间存在相对运动，因此摄像机采集的图像模糊不清。针对运动模糊图像的复原算法进行了研究，分析了其退化的原因，建立了图像复原的数学模型，并根据图像复原的数学模型对运动模糊图像进行了图像复原处理，为后续图像处理做好了前期准备，并取得了令人满意的效果。     

基于机器视觉的包装品质检测系统设计

目的 为提高包装缺陷检测精度,基于机器视觉设计一种包装品质检测系统。方法 介绍机器视觉系统硬件结构,包括载物平台、工业相机、光室、计算机等。在此基础上,以条烟外包装检测为主要研究对象,详细阐述图像处理算法。首先利用中值滤波消除原始图像噪声;然后基于Canny算子实现图像边缘锐化;最终通过图像配准判断条烟外包装是否存在缺陷。结果 通过实验验证,结果表明该系统对合格样本的识别率可以达到100%;不合格样本的识别率也可以达到98.67%;整体识别率可以达到99.33%。结论 机器视觉系统具有识别精度高、性能稳定等特点;图像处理算法可准确区分条烟是否存在缺陷,具有实际应用价值。     

一种彩色大面阵航空遥感相机前向像移补偿机构设计及精度分析

提高彩色大面阵航空遥感相机地面分辨力需设计像移补偿环节以消除工作时CCD像面的像移,本文在分析航空遥感器4种像移补偿方式及像移补偿机构设计原则的基础上,针对某航空遥感器的要求设计了一种前向像移补偿机构,利用等径共轭凸轮机构将电机旋转转化为直线运动,并配合精密直线导轨约束运动自由度。具有传动简单,精度较高的优点,可有效的避免传动误差。分析了原动件输入速度波动、制造误差对像移补偿残差的影响,并对像移补偿总体效果进行了评价。试验数据及数据分析表明,像移补偿机构的补偿残差小到600μm/s,动态目标发生器及外场航拍图像良好,满足使用要求。     

基于连续小波变换的玻璃纤维增强树脂复合材料太赫兹特征增强及缺陷成像

玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)因其耐腐蚀、强度高等优点被广泛应用于航空航天、运输等领域,但在其制作过程中存在分层、气泡等缺陷,故需对其进行无损检测。本文针对不同位置的GFRP脱粘缺陷太赫兹无损检测信号特征微弱的问题进行分析与研究,提出了利用连续小波变换(Continue wavelet transform,CWT)对太赫兹特征进行增强的方法,并通过计算图像对比度客观评价连续小波变换后得到的太赫兹图像。最终选择gaus2小波基函数,对变换后的信号进行缺陷成像,其峰值较原来增强了4.5倍,连续小波变换处理后的太赫兹缺陷成像的图像对比度提升了1.3倍,最终实现了6 mm GFRP 5 mm位置处50 μm脱粘缺陷的识别。      

小曲率壳状粘接结构脱粘缺陷热波定量检测

采用热波无损检测方法,对某型导弹发动机壳状钢壳体/绝热层试件的脱粘缺陷进行实验研究。针对实验获取的热图存在非均匀性、噪音大、缺陷显示对比度低等问题,基于自适应滤波和分水岭方法对热图进行增强和分割处理,实现了缺陷位置、大小及深度的定量评估。结果表明:热波技术能快速地发现缺陷(几秒钟);对缺陷的定位比较准确,检测结果直观;特别适用于复杂壳状结构的检测,很容易检测出深度4mm、直径15mm的脱粘缺陷,能够满足固体火箭发动机壳体粘接结构的检测需求;并且脱粘面积越大越容易检测,对缺陷直径、深度等参数的估算误差也越小。