基于機器視覺的美標電源線檢測系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、電線電纜是輸送電能和制造各種電機、電器、儀表所不可缺少的基礎(chǔ)器材。美標電源線是國內(nèi)電線電纜企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品之一,因布局合理，電氣安全設(shè)計規(guī)范等優(yōu)勢，在美國、加拿大、巴西等國家和地區(qū)廣泛使用。目前多數(shù)國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)使用的檢測方法是人工離線檢測和工具檢測(如顯微鏡，投影檢測儀等傳統(tǒng)設(shè)備)，這類方法耗費較大人工成本，且精度低，效率不高，并不適用于大規(guī)模生產(chǎn)過程。因此這類企業(yè)急需一種測量精度高，測量速度快的產(chǎn)品檢測方法，以滿足高質(zhì)量生產(chǎn)和高效率檢測

2、的要求。本文以美標電源線為研究對象，利用圖像處理和機器視覺相關(guān)知識，設(shè)計了一套基于機器視覺的美標電源線缺陷檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對美標電源線進行較完整的檢測，對其各種缺陷有較好的檢測效果。全文研究內(nèi)容包括：
　　1）從美標電源線的實際檢測項目出發(fā)，根據(jù)其檢測需求，設(shè)計了一套美標電源線缺陷檢測系統(tǒng)的總體方案，并進行了硬件選型，選取了能滿足檢測要求的工業(yè)相機、光學(xué)鏡頭、光源和工控機等設(shè)備，搭建了實驗平臺。
　　2）對美標電源線缺陷

3、檢測用到的數(shù)字圖像處理技術(shù)和算法進行了研究。包括圖像降噪處理、閾值分割算法、形態(tài)學(xué)處理技術(shù)、特征提取方法和模版匹配技術(shù)等。通過對不同圖像處理算法的分析和對比，最終設(shè)計了一套針對美標電源線的檢測算法，并在每個檢測項目的最后闡述了判定圖像合格與否的標準。
　　3）畸變校正。本文通過兩種方法使鏡頭畸變產(chǎn)生的檢測偏差降到最低：一是在硬件選型過程中選擇低畸變率的光學(xué)鏡頭，搭建實驗平臺時保持相機和物方的平行；二是在軟件部分進行像素標定，進行靜

4、態(tài)重復(fù)性和動態(tài)重復(fù)性分析，使得圖像處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)真實可靠。通過這兩種方法共同作用，本系統(tǒng)所得數(shù)據(jù)的均方差為0.2892個像素，穩(wěn)定性滿足要求。
　　4）美標電源線缺陷檢測系統(tǒng)的軟件開發(fā)。本文通過圖像處理軟件Halcon和編程開發(fā)環(huán)境Visual Studio的聯(lián)合編程，開發(fā)了一套檢測系統(tǒng)軟件，其主界面上有圖像獲取模塊、檢測操作模塊、圖像處理模塊和日志信息模塊；在菜單欄上分布著相機設(shè)置、檢測參數(shù)設(shè)置、串口通訊設(shè)置和用戶登錄設(shè)置等功能