可连续调节亮度均匀照明光源设计及在表面缺陷检测中的应用

生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种用于生产现场的有金属镀层小工件表面缺陷的检测技术。通过应用MAX1698芯片，设计了具有亮度可连续调节并且照度均匀的照明光源，解决强反射复杂表面反射光极强导致COD成像画面亮度失真并将所要检测缺陷信息淹没的难题。实验表明，该照明光源有效地解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难，提高了COD采集到的图像质量的同时也减轻了后续的图像处理的难度和提高了检测的正确性。可用于外观缺陷自动检测系统的照明系统。生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种用于生产现场的有金属镀层小工件表面缺陷的检测技术。通过应用MAXl698芯片，设计了具有亮度可连续调节并且照度均匀的照明光源，解决强反射复杂表面反射光极强导致COD成像画面亮度失真并将所要检测缺陷信息淹没的难题。实验表明，该照明光源有效地解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难，提高了COD采集到的图像质量的同时也减轻了后续的图像处理的难度和提高了检测的正确性。可用于外观缺陷自动检测系统的照明系统。     

基于光栅投影的工件表面缺陷检测方法研究

针对工件厚度与表面缺陷检测精度不足的问题,提出一种基于双投影的光栅投影缺陷检测方法。采用CCD相机采集两个方向上投影到工件表面的云纹图像,利用相移法求解两个方向的云纹图像相位,将两个方向的重建三维轮廓进行融合,实现工件表面缺陷的检测。试验结果证明:工件的厚度测量精度为0.05mm,缺陷测量精度提高到0.1mm。     

嵌入式图像处理系统在工件表面缺陷检测中的应用

阐述了嵌入式图像处理系统用于工件表面缺陷检测的原理。并以汽车发动机连杆破口缺陷检测为例,讨论了所研制的检测设备的系统设计、参照物标定法和测量流程。显现了嵌入式图像处理系统方案较之于传统基于PC的图像处理方案,在特定生产现场环境条件下具有更广泛的灵活性。     

基于改进U-Net的工件表面缺陷分割方法

针对当前深度神经网络模型在检测小缺陷目标时性能较差的问题,提出了一种基于改进U-Net的工件表面缺陷分割方法。该方法设计了一种仅下采样3次的U型网络,在保持图像特征分辨率的同时获得足够的感受野,有效解决神经网络多次下采样造成的小目标信息丢失问题;引入Dice损失和Focal损失组成的混合损失函数,通过增强分割损失权重并抑制背景信息来提高分割效果,有效解决小缺陷目标的低概率密度问题。通过在表面缺陷数据集上的大量实验和分析,结果表明该算法能够很好地细分出缺陷区域,并在分割精度与速度之间获得平衡。     

表面缺陷的检测与评定

表面缺陷是评定机械加工工件表面质量的几何参量。我国和 ISO及各国标准都不把表面缺陷算作表面粗糙度范围 ,并要从测量中排除。但一般都指出 ,对表面缺陷如有要求 ,应另作规定。在执行 GB10 31— 83表面粗糙度国家标准时 ,正确理解表面缺陷的含义 ,合理区分与评定表面缺陷和表面粗糙度是一个很重要的问题。它不仅可以避免表面粗糙度的误测误判 ,而且有利于产品表面质量的提高。1　表面缺陷与表面粗糙度　　表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状误差。这种误差在加工表面上通常表现为刀具切削留下的刀痕 ;…     

机器视觉检测滚子表面缺陷

介绍利用机器视觉检测滚子表面缺陷的实验装置。该装置采用512位SSPD列阵作为摄景器件。藉助专门机械装置实现滚子表面全扫描展开,把获得的二维图象信息送PC/AT微机进行图象处理。文中提出了三种图象处理算法:多段平均法、二次背景处理法和局部算子处理法。用上述算法较好地解决了不同精度滚子的表面缺陷检测。附图16幅,参考文献5篇。     

基于深度学习的表面缺陷检测技术研究进展

随着计算机视觉技术的快速发展,基于深度学习的表面缺陷检测技术实现了爆发式的应用,并逐步成为了主流发展方向。基于深度学习的缺陷检测技术可以近似为计算机视觉任务中的分类、检测、分割等任务,其主要目的是找出物体表面缺陷的类别和所在位置,相较于传统图像处理方法,深度学习在特征提取能力和环境适应能力上优势明显。以缺陷数据标签类型为依据,对近年来基于深度学习的表面缺陷检测技术进行梳理划分,总结目前技术的优点与不足,重点阐述了监督学习下的三种缺陷检测方法。探讨了表面缺陷检测技术面临的小样本以及不平衡样本等关键问题：对于小样本问题目前有结构优化、数据增广、迁移学习等解决方法;针对不平衡样本问题,介绍了近年来热点的无监督、弱监督与半监督学习模型。随后介绍了常用的工业表面缺陷数据集并展现了近年来提出的算法在NEU数据集上的应用效果。最后对进一步的研究工作提出展望,希望能给缺陷检测研究提供有意义的参考。     

材料表面缺陷光热技术自动测量系统的研究

对光热技术测量材料缺陷的原理及实验方法进行了研究。通过对试样光热信号的振幅和相位的测量，确定出材料缺陷的位置，并由理论公式通过计算机拟合出缺陷大小的尺度。设计了硬件与软件，实现了测量自动化，并对C／Al复合材料的表面缺陷进行了测量。     

热轧带钢表面缺陷在线检测的方法与工业应用

热轧带钢表面的温度高,辐射光强,并且存在着水、氧化铁皮、光照不均等现象,与冷轧带钢的表面存在着很大的差别.将线阵CCD摄像机作为图像采集装置,用绿色激光线光源作照明,通过窄带滤色镜滤除钢板表面的辐射光,从而提高了缺陷对比度.根据热轧带钢表面的特点提出新的缺陷检测与识别算法流程,通过增加4种不同类型的缺陷检测步骤,去除了大量由水、氧化铁皮等造成的伪缺陷,在保证缺陷检出率的同时,减小缺陷的误识率.经在线应用,该方法可以满足在线检测的要求,缺陷的检出率达95%以上,识别率达85%以上.     

凸轮轴凸轮表面缺陷检测与诊断方法的研究

凸轮轴是高速运转的复杂轴类零件,是发动机五大核心部件之一.由于凸轮异形,在智能制造中采用视觉检测技术时,其磨削后凸轮面反光,对检测系统的设计带来挑战.本研究提出一种凸轮视觉检测方法,利用拍摄凸轮图片进行阈值二值化,提取凸轮轮廓,得到凸轮表面选定区域,再进行缺陷轮廓提取,得到缺陷轮廓,对表面缺陷的大小和周长进行筛选后实现...     

平衡电磁检测技术同步数据采集控制系统研究

针对平衡电磁检测技术对铁磁构件表面纵向裂纹缺陷的长度、横向裂纹缺陷的宽度量化检测问题,提出平衡电磁检测技术传感器移动与数据采集同步的方法.分析了平衡电磁检测技术对铁磁构件表面纵向裂纹缺陷长度、横向裂纹缺陷宽度的检测原理,研究了基于FP GA的平衡电磁检测技术同步数据采集控制系统,搭建了三轴检测机械平台,完成了信号处理电...     

超声检测中复杂曲面数字化方法研究

提出了利用超声波检测探头实现自由曲面的路径受控仿形测量方法。针对数据压缩处理引起的各截面曲线上数据点数的不同，提出了一种蒙皮B样条曲面插值方法，该方法在保持插值精度的情况下，减少了曲面重构所需的控制顶点。应用表明，算法计算效率较高。     

Defect Detection of Gold-Plated Surfaces on PCBs Using Entropy Measures

Connector fingers are metallic pads at the edge of a printed circuit board (PCB). They must be inspected after plating to ensure that an adequate coating of gold has been applied. The gold-plated surface is not uniform, but produces a homogeneous texture in the image. In this paper, we propose two entropy measures of chromatic and structural regularities for the automatic defect inspection of gold-plated fingers (edge connectors) on PCBs. One entropy measure uses two chromatic features derived from the CIELUV colour space to detect colour anomalies, and the other measure uses edge angles to detect structural defects on gold-plated surfaces. Experimental results have shown that the proposed method is effective and efficient for detecting various defects such as pinholes, copper exposure, and nicks and roughness on gold-plated surfaces.     

精密陶瓷套筒表面质量视觉检测机的设计研制

氧化锆陶瓷套筒表面微米级的裂纹、崩口等缺陷直接影响到光纤连接器的使用寿命和使用性能.介绍了氧化锆陶瓷套筒表面质量自动检测机的研究成果,采用线扫描的CCD成像技术,检测到陶瓷套筒表面多种缺陷:研制出高精度自动机械系统,实现陶瓷套筒自动上料、旋转驱动和分拣下料自动化;采用对比强化和边检测算法处理表面裂纹图像,自动识别表面裂...     

基于表面网格离散化与遗传算法的复杂工件装夹布局规划方法

装夹是工件加工过程中首先面临的问题,而稳定装夹则是保证工件加工质量与生产安全的必要条件。为此系统地提出了基于稳定性指标与稳定量度的工件装夹布局优化模型及其遗传算法求解技术。根据静力平衡条件与线性规划技术,提出装夹稳定性的判断依据及其解算方法,实现装夹时工件"稳不稳"的定量描述;依据力的超椭球方程,将超椭球体积定义为装夹稳定量度,用以描述工件装夹稳定时"有多稳"的问题;引入离散化思想,构建了以使装夹稳定量度达到最大为目标的复杂工件装夹布局规划模型,根据每一代的装夹稳定性,定义个体的适应度评价函数,提出装夹布局规划模型的遗传算法求解技术。提出的基于稳定性指标与稳定量度的装夹布局规划方法,由于只涉及接触点的坐标及其法矢量信息,不仅适用于具有复杂表面的工件,而且能够避免工件处于非稳定状态下优化模型的求解过程,提高了计算效率,为复杂工件装夹布局方案的合理设计提供了基础理论。     

基于激光线光源的钢轨表面缺陷三维检测方法

将结构光三维检测方法应用于钢轨生产过程中的表面缺陷三维检测,通过在钢轨四周安装4台激光线光源和8台面阵CCD摄像机实现钢轨四个面的检测。对摄像机采集到的激光光带图像进行光带中心提取、光带中心线矫正、光带中心线与基准线的差值等步骤,得到钢轨表面深度的变化值,并将沿钢轨长度方向和高度方向的深度变化值用深度分布图表示,通过两维图像识别的方法检测缺陷所在的区域,从而实现钢轨表面缺陷的自动检测。该方法已经实现在线应用,可以达到的最大检测速度为1.5m/s,深度检测分辨力为0.2mm。     

基于机器视觉的钢球表面缺陷检测和分类

在分析钢球表面光学反射特性的基础上,构建了采用球积分光源与0.5×远心镜头组成的钢球表面缺陷图像检测平台,解决了钢球表面成像难度较高的问题.根据钢球表面图像的特征,利用分段线性灰度增强算法和边界跟踪实现了对钢球表面微小缺陷的分割和区域分类,并结合基于灰度共生矩阵的综合熵作为判定钢球表面是否存在缺陷的依据.最后利用矩形相似度与圆形相似度之比、角度等特征实现了缺陷分类器模型的建立,很好地解决了钢球表面缺陷的分类与识别.试验结果表明,该模型对钢球表面5类缺陷的识别率均可达到90％以上,并能很好进行分类,模型在1 600×1 200图像分辨率下,算法耗时小于80 ms,可以满足工业检测对算法实时性的要求.