物体轴向移动对成像的影响的简易判别法

物体在线检测时，如高空测量、工件检测时，机械振动（如平台的振动）都将影响系统成像的清晰程度。本文将通过简单的判别方法，提出对检测系统振动幅度的要求。     

冰箱风扇振动质量在线检测系统设计

冰箱风扇的振动噪声是反映其质量的重要参数之一。为在生产线上实现对冰箱风扇振动质量的快速检测,开发了一套用于冰箱风扇振动测量及分析判定的在线检测系统,实现了零件装配及安装、振动信号采集及分析处理、数据储存及显示、合格性判定、结果输出等在线检测功能。实际应用表明：该系统运行稳定,能够高效可靠地完成对风扇振动质量的检测判断并给出合格性的判定结果,且生产效率和风扇质量均得到了显著提高。     

光电高精度全场形位检测系统的研究

介绍了光电高精度全场形位检测系统，该系统以面阵CCD作为被测物体边缘图象的探测器件，应用激光衍射和图象处理技术进行被测物体边缘的精确定位，实现了高精度全场形位检测，该系统具有测量速度快，检测精度高及数据处理自动化等特点。整个系统是近代光9学，光电技术与微机技术的有机结合。     

采用数字同步技术的轴类零件尺寸光电检测

根据线阵CCD对二维图像进行扫描检测的特点,提出一种基于数字同步技术的轴类零件尺寸检测方法。它用数字方法保证扫描位移量(或者位移速度)与CCD行扫描次数(或者行扫描速度)严格对应,CCD的行扫描由扫描位移量控制,有效消除了被测物体运动速度变化对检测分辨力和精度的影响,提高了检测精度;采用数字同步技术,使检测在扫描位移的加速、恒速和减速过程中均能进行,提高了检测速度;采用图像边缘自动跟踪方法,自动获取边缘参数,实现被测物体的二维多尺寸自动定位检测。检测实验表明,该方法的检测误差≤0.02mm;当被测物体轴向尺寸为100mm时,检测时间<5s。     

双路激光-CCD零件尺寸动态检测中的关键技术

采用两路激光-CCD同时对零件尺寸进行在线动态检测,补偿或消除由于零件振动、跳动等因素带来的测量误差。在所研制系统中采用双路-CCD同步驱动、CCD输出信号视频处理、高频脉冲计数等相关关键技术,提高了该系统的性能。实验表明,该系统的动态检测精度达到0.3mm。     

大型物体三维扫描系统的算法和实现

本文介绍了一种扫描大型物体三维尺寸和轮廓的方法,并且获得物体的三维模型.系统由激光器和彩色CCD组成.彩色CCD摄像机扫描物体两次,第一次扫描纹理,然后扫描三维信息.论文提供了完成尺寸测量和自动扫描三维物体的实际方法.     

用光子相关法测量振动频率

提出了一种测量振动物体振动频率的新方法,搭建了实验系统,并做了大量的实验.该系统通过接收振动物体的散射光并对其做自相关处理而得到振动物体的振型,通过对自相关数据的快速傅里叶分析给出振动物体的振动频谱.由于采用光纤传输光信号,用光电倍增管作为光子探测器,并采用了自相关和快速傅里叶变换相结合的数据处理方法,使得该系统对光源和被测物体均无特殊要求,适用范围广,操作简便,能够很容易的实现非接触、远距离、网络化在线测量.模拟实验表明,该系统的测量范围可达1～10~5Hz.     

光电摆角测量系统中CCD信号检测与处理电路设计

本文介绍了在光电摆角测量系统中,采用多片CCD同步采样实现物体空间摆角实时测量的方法。给出了CCD工作参数和输出信号处理电路的设计,讨论了工程中的有关问题。     

基于线阵CCD钢板表面缺陷在线检测系统的研究

为了全面科学地评估钢板表面质量,有效地控制生产流程,设计了一套智能无损检测系统来实现对钢板表面缺陷的在线检测。基于模块化设计思想,检测系统由新型LED光源、明暗域结合成像光学系统、高速高分辨率线阵CCD传感器件、FPGA嵌入式处理系统和友好的人机接口组成。检测钢板宽度最大为1800mm,运行速度不大于1.5ms,振动幅度小于1mm,要求所达到的横纵向检测分辨率为0.8mm×0.8mm,缺陷尺寸检测误差不大于1mm。系统对钢板表面的气泡、夹杂、结疤、划伤和压痕等主要缺陷进行无损检测,能够实现缺陷自动分类,对缺陷数据自动存档、屏幕显示、打印、存储和报警功能。样机系统在硬件和软件上易于升级,并可扩展到其他相关领域。     

一种CCD光电智能检测系统的研究

结合包装生产的实际环境,利用CCD、数字图像处理等技术,开发了一套CCD光电智能检测系统,该系统能准确的对药品包装中出现的装错、漏装、缺损等质量问题进行实时的在线检测.     

虚拟光栅变频投影三维测量技术的研究

虚拟光栅变频投影三维测量技术采用多光束干涉条纹形成虚拟余弦光栅,将虚拟余弦光栅投影到被测物体上得到被物体形貌调制的变形虚拟光栅。通过调整多光束干涉的楔角改变虚拟光栅频率,将两幅不同频率的变形虚拟光栅经过光学接收系统成像在CCD像机上,对CCD像机记录的变频变形光栅图像进行综合处理从而获取被测物体的三位形貌。本文给出了这种测量技术的原理,实验结果表明,采用变频虚拟光栅投影三维形貌测量技术可以有效地解决三维测量中被测物体高度变化率过大引起相位展开困难的问题。     

High-speed digital holographic interferometry for vibration measurement

A system based on digital holographic interferometry for the measurement of vibrations is presented. A high-power continuous laser (10 W) and a high-speed CCD camera are used. Hundreds of holograms of an object that has been subjected to dynamic deformation are recorded. The acquisition speed and the time of exposure of the detector are determined by the vibration frequency. Two methods are presented for triggering the camera in order to acquire at a given phase of the vibration. The phase of the wavefront is calculated from the recorded holograms by use of a two-dimensional digital Fourier-transform method. The deformation of the object is obtained from the phase. By combination of the deformations recorded at different times it is possible to reconstruct the vibration of the object.     

百米距离坐标的视觉检测方法

为了实现对大型射电天文望远镜的百米远目标进行测量,建立视觉测量系统对目标检测算法、测量系统的稳定性等进行研究.首先,CCD相机获取百米远处反射靶标的图像信息,采用样条函数对靶标图像进行插值,然后用Canny算法检测靶标图像的边缘信息;接着,采用椭圆拟合算法检测靶标的位置,从而确定靶标在CCD像面上坐标.采用一个平面标准...     

线阵CCD测量技术在烟草物理检测中的应用

论述线阵CCD技术及其在几何尺寸测量中的应用,对线阵CCD的特点和信号的处理方法进行了较为详细的描述。针对CCD信号二值化这一关键技术,提出了更为合理、精确的算法。并结合这一技术在卷烟厂中有关烟支长度的检测,进一步论述线阵CCD技术在大尺寸测量中的具体应用。     

振幅测量的平均成像法

本文将时间平均成像方法用于振动物体上任意点的面内振幅测量。采用该方法只需用普通的ＣＣＤ摄像机分别摄取被测物体上某点附近微区在静态和谐波振动状态下的时间平均成像即可求得该点的振幅。为求解该问题所导出的非线性方程,本文构造了基于图像相关的迭代算法。为提高图像分析精度,本文还采用了双线性插值将原始的数字图像转变为连续图像。实验表明该测量方法具有较高的精度和工程可用性,且对实验设备和测量环境要求不高,很适合现场非接触测量。     

回转体不平衡量的测量理论与标定

回转体不平衡量的在线测量是实现回转体在线平衡的重要技术。利用回转体的振动信号，通过随机数据处理理论推导出回转体不平衡量在线测量理论、测量技术和标定方法，并通过试验验证了理论的正确性及可行性。     

形状尺寸自动检测系统的设计

综合运用机器视觉技术和数控技术设计了一套能实现多种形状尺寸自动检测的系统。该系统使用步进电机驱动二维数控平台,采用CCD摄像头和光栅分段采集被测零件的轮廓图像和坐标,运用轮廓自动跟踪算法实现零件完整轮廓坐标数据的自动获取,利用形状尺寸检测软件实现零件直线度、圆度、平行度、垂直度等的检测。实验结果表明所设计的形状尺寸自动检测系统自动化程度较高,检测精度可达微米级。     

采用面阵CCD对大尺寸轴径进行高精度测量的研究

采用面阵CCD对大尺寸轴径进行高精度的拼接非接触测量,克服了单片面阵CCD测量范围小的缺点,解决了用线阵CCD拼接测量时测量带太窄又不能扩展情况下所带来的问题。面阵CCD进行图像拼接的测量方法,适用于测量128-135mm的轴径,其测量精度高达±0.01mm。     

滚动轴承振动加速度信号积分测试技术研究

滚动轴承出厂时需要根据国家标准进行振动检测。对滚动轴承的振动进行测量的方法主要是采用速度型测振和加速度型测振。由于速度型测振仪和加速度型测振仪所采用的传感器不同,两者的测量结果有相关性,但测量结果并不一致。传统的轴承测振仪采用模拟电路,对加速度信号进行准确积分,难度较大;随着计算机测量技术的迅速发展,运用数字量测试和积分技术,可以采用对加速度信号进行积分得到速度的方法进行测试。通过对轴承的加速度信号进行积分,进行振动速度测量,可以在同样的测试条件下对轴承的振动加速度和振动速度进行比较,具有实际应用价值。本文采用数字量测试技术,以深沟球轴承为研究对象,对加速度积分算法进行研究,利用MATLAB和Lab VIEW软件编写了数字滤波器和时域积分算法,减去了时域积分产生的趋势项,降低了趋势项误差。通过实际测量实验,所得结果与轴承行业所用的标准精密模拟积分器所得结果具有较好的一致性,可以满足轴承振动速度测量的需要。     

Fast and High-Resolution Optical Inspection System for In-Line Detection and Labeling of Surface Defects

Automated optical inspection systems installed in production lines help ensure high throughput by speeding up inspection of defects that are otherwise difficult to detect using the naked eye. However, depending on the size and surface properties of the products such as micro-cracks on touchscreen panels glass cover, the detection speed and accuracy are limited by the imaging module and lighting technique. Therefore the current inspection methods are still delegated to a few qualified personnel whose limited capacity has been a huge tradeoff for high volume production. In this study, an automated optical technology for in-line surface defect inspection is developed offering high performance in spatial resolution and detection speed for any surface. The inspection system consisting of an LED array which illuminates a wide inspection area on the test object captures scattered light from surface defects using a 12288-pixel line CCD at 12 kHz acquisition rate. A 3.5 \(\mu\) m per pixel resolution of the line CCD provides a detection width capability of at most 43 mm which is equivalent to 147 megapixels image data acquired per second. To handle the large volume of data per acquisition cycle, the data are transmitted from a host CPU to multiple GPU devices where CUDA-based image processing kernels are adopted to perform detection and labeling of surface defects in parallel. The processed data is sent back to the CPU to display user-defined defect maps. 2-D inspection of back-coated flat mirrors, 43 mm x 70 mm\(^{2}\) in size, using a single CCD module and multiple GPU reveals that surface flaws such as bubbles, cracks, and edge defects are detected accurately. The acquisition time to capture and load the data to a CPU is 1.7 s while the processing time to transmit the same data for surface defect detection in a GPU is 248 ms. The latter time scale is considerably faster compared to minute-long computations in solely CPU-based processing algorithm of the same test object. The minimum width of detected surface defects is about 10 \(\mu \)m with true detection rates above 94%. Moreover, the inspection system is easily configurable by tasking multiple CCD imaging modules to different GPU devices to allow inspection of larger test objects. This flexibility can improve both acquisition and detection speeds to boost in-line circuit chips, packaging, and touchscreen panel inspection systems.