基于机器视觉的平磨表面粗糙度检测

为了对平磨表面粗糙度进行快速在线检测, 基于机器视觉原理提出了一种平磨表面粗糙度检测方法, 研究了平磨表面粗糙度评定参数。该方法利用CCD提取粗糙度Ra在0.1～1.6 μm之间的平磨表面图像, 运用中值滤波、图像边缘增强和图像二值化等对图像进行预处理, 然后通过特征参数提取平磨表面粗糙度信息。试验结果表明, 在入射光强为0.7×104～1.3×104 lux、入射角为30°～50°时, 均方根(RMS)差随Ra的减小而不断减小。当光源入射角在30°, Ra>0.3 μm的情况下, 陡峭度与Ra具有良好的相关性; 当光源入射角在50°, Ra>0.4 μm的情况下, 陡峭度与Ra具有良好的相关性。     

基于机器视觉的瓷砖素坯表面缺陷无损检测算法研究

针对瓷砖生产中对瓷砖素坯表面缺陷检测的高速度和高准确率的要求,本文提出了基于机器视觉的表面缺陷无损检测算法.首先对采集到的瓷砖素坯图像采用双边滤波器进行图像预处理,降低噪声,提高图像质量,然后利用Canny边缘算子提取图像边缘,在图像边缘的基础上,采用最佳阈值分割算法,实现图像分割,利用圆形度对缺陷特征进行描述,并实现缺陷判别,最后,通过实验验证表面缺陷检测的准确度和稳定性.实验结果表明,该方法可以实现瓷砖素坯表面缺陷的无损检测,准确率达到95％以上,能应用于瓷砖表面缺陷质量检测的生产实践中.     

基于机器视觉的零部件表面缺陷检测方法研究

针对零部件表面缺陷检测精度问题,提出一种基于机器视觉的零部件表面缺陷检测方法。传统的利用机器视觉对零部件表面缺陷检测方法中,由于零部件表面的光学反射特性,因此无法对零部件表面缺陷进行高精度的检测。提出的基于机器视觉的零部件表面缺陷检测方法引进了差影法检测模型,根据部件表面特征,利用分段线性灰度算法对部件表面细小的缺陷进行区域检测,并且结合了灰度共生矩阵的换算熵作为判定的依据,最终建立的缺陷检测模型是利用矩阵方位度和相似度之比进行高精度的检测。为了验证设计的基于机器视觉的零部件表面缺陷检测方法的有效性,通过仿真试验证明了该设计方法,结果表明该方法能够有效地解决零部件表面缺陷检测的精度问题。     

基于相移法的多目标运动物体三维重构

相移法可实现静态物体三维形貌的高精度重构,对于运动物体形貌重构则误差较大。其根本原因为相移法需要多个条纹图进行物体重构,而传统相移法理论没有包含物体的运动信息,无法描述物体运动对相位的影响。导致当物体在条纹图间发生运动时测量误差较大。针对以上问题,提出了一种利用物体运动信息对多个二维运动物体进行三维重构的新方法。不同的被测物体可具有不同的运动轨迹。首先,对多个被测物体进行识别并确定目标区域;然后,采用KCF算法对物体进行跟踪并使用SIFT算法提取物体运动前后的特征点,分别估计描述物体运动的旋转平移矩阵。将运动信息带入条纹描述方程中,获得包含运动信息的三维重构模型,最终采用最小二乘法提取正确的相位值。结果证明:该方法能有效地减少由物体运动引起的测量误差,扩展了三维测量的应用范围,具有较高的工业应用价值。     

大曲率表面物体形貌的光学检测方法研究

本文提出了两种用于曲面形貌检测的傅里叶变换法中的频域低通滤波器，并与常用的窗口法低通滤波器进行了比较，给出了实际测量的结果。这两种频域低通滤波器（高幂次指数滤波器和矩形余弦滤波器）有可方便调整且平直的通带，平直无旁瓣的阻带，较陡的边带将通带与阻带间圆滑过渡连接，从而可尽可能多地保留有用频率成分，很好地滤掉直流和不用的高频分量，且较好地抑制振铃现象，克服一般窗口法设计的低通滤波器中旁瓣的影响。具有使用简单、参数调整方便、应用范围广等特点，尤其是对具有大梯度表面和棱角细节的物体检测更有独到之处，具有广泛的应用前景。     

一种基于非定步长相移相位恢复算法的研究

传统的N步相移技术在实验测量时必须采用精密的移相装置，以获得定步长的相移步进值，当存在相移步进偏差时，就不能够准确地解调出相位，针对这种情况，提出了一种基于非定步长的相移相位恢复算法，能够准确地解调出相位，降低了对移相装置的精度要求，大大提高了测量系统的精度和自动化程度。     

基于机器视觉的精密钻孔法向检测算法研究

目前在自动化检测领域,机器视觉检测技术开始广泛地应用,这种技术的特征表现为高精度、非接触、适用性强,操作方便.在智能制造需求的促进作用下,很多工业生产中开始应用到机器视觉技术.本文对精密钻孔法向检测进行研究,根据检测要求而选择合适的检测方法.首选用Canny边缘检测算法,但是在实际的应用中这种算子会引入很多非目标轮廓线...     

基于多项式拟合背景光的随机两步相移算法

相位提取精度直接影响干涉测量精度,传统的定步长或者等步长相位提取算法必须对测试系统进行相位标定,但常因相位标定不准确而引入相移误差,影响相位提取精度.因此提出一种K阶二维多项式拟合背景光的随机两步相移算法进行相位求解,该算法无需对系统进行相位标定,可以在相移量、背景光、调制度及相位都未知的情况下,利用两帧相移干涉图求解...     

基于凸投影算法的多相位掩模设计原理研究

根据所需光刻图形的分布,反推掩模结构的思路,提出了一种基于交替投影算法的掩模设计方法。该方法设计出的掩模为振幅和相位连续。并给出了一个设计实例和量化方法。实验结果表明该方法对复杂相移掩模的设计有效,可以减小邻近效应。     

十三步光栅横向剪切干涉相位复原算法

光栅横向剪切干涉仪能够实现超高精度检测光学系统的波像差,是当前光刻镜头研发的重要组成内容之一。零级串扰和相移误差是影响光栅剪切干涉仪检测精度的两个主要因素,为此,提出了一种十三步光栅剪切干涉相位复原算法,在消除零级串扰的同时,还能够极大地降低对相移误差的苛刻要求。分析表明,当相移误差不大于25°时,相位复原误差小于0.01°(即2.8×10-5λ)。对于λ=193.386nm,相位复原误差小于0.005nm。因此,通过系统误差校正,光栅剪切干涉仪检测光刻镜头系统波像差的精度能够达到亚纳米级。     

基于优化算法的2-bit编码超表面缩减RCS研究

该文设计了一种“十字-圆环”型结构超表面,并利用该结构实现了2-bit编码的相位梯度超表面(PGMS)设计。结合超表面阵列的特点,提出了一种改进的遗传粒子群算法(GAPSO)与阵列模式综合(APS)的组合优化算法GAPSO-APS,得到超表面编码矩阵的最佳排列,从而实现了宽带雷达散射截面(RCS)的大幅缩减。对设计的超表面进行仿真,并与金属表面进行了对比。结果表明,设计的编码超表面可在3.1～29.7 GHz频带内实现10 dB的RCS缩减,有效地验证了所设计的编码超表面在宽频带内实现RCS的缩减以及算法的有效性。     

基于机器视觉系统的半透明薄膜缺陷检测及厚度测量研究

提出了一种基于机器视觉系统的薄膜缺陷检 测与厚度 测量的方法。该方法通过建立CCD接收到的放置薄膜前后的图像灰度与厚度之间的关系,利 用同样的图像采集硬件 和不同的软件分析方法,在保证实现最小缺陷0.1mm×0.1mm检测的同时,完成单次66mm的大范围厚度测 量。在基于透射光密度原理进行厚度测量时,为减小测量误差,采用标准密度值标定板对系 统进行标定,对计算的 理论光密度值进行偏移校正。以四氟薄膜为例,其厚度检测平均误差为5.7%,标准偏差为6.66%。仅需匹配简单的 扫描装置,便可在普通的视觉系统上完成薄膜划痕、气泡等表面二维缺陷的识别以及三维轮 廓的全场在线测量。     

基于相位法的三维测量系统的相移误差分析

采用投影栅相位法进行三维测量时,光栅移动的精密控制是整个测量系统的基础。针对相移误差,对硬件系统进行设计,通过步进电机细分控制实现更小、更平稳的相移误差;并对传统的四步相位提取算法进行优化,在优化算法中,稳定的相移误差项可以作为中间变量,即其大小随机变化不再对相位计算结果产生影响。实验结果表明:设计的硬件系统调试简单,步进电机可以实现最小1/128细分;优化后的算法有效地抑制了相移误差对测量结果的影响,进一步提高了表面微观形貌的测量精度和可靠性;从而使得测量系统的整体性能指标得到提升。     

基于机器视觉的焊点检测算法研究

为了提高电路板焊点检测的准确率,提出了改进的K-近邻法。首先,采用工业相机采集图像并选取470个焊点作为训练样本,利用模板匹配法对图像中的焊点进行定位。然后根据特征分布直方图提取焊点的特征并绘制特征分布情况,选择能区分不同类别焊点的特征作为有效特征。最后,建立改进的K-近邻法焊点检测分类器,选取559个焊点作为测试样本对模型进行测试。实验结果表明改进的K-近邻算法检测的准确率96%以上,可以有效地提高检测效率。