基于機(jī)器視覺的沖壓件表面缺陷在線檢測算法研究.pdf

1、產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測是產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要組成部分，是提高企業(yè)價(jià)值和信譽(yù)的重企要保證。機(jī)器視覺作為一種先進(jìn)的產(chǎn)品質(zhì)量檢測手段，愈發(fā)受到更多業(yè)的重視。
　　本文以沖壓件表面缺陷作為研究對(duì)象，針對(duì)沖壓件生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的銹蝕及幾何缺陷，研究了一整套用于表面缺陷在線檢測的算法，包括：圖像復(fù)原，工件定位，表面缺陷增強(qiáng)，表面缺陷判定及幾何缺陷檢測等；針對(duì)在線檢測的高實(shí)時(shí)性要求，在算法和編程上提出了一系列加速方案，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。本文主要研究了

2、以下內(nèi)容：
　　1)以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過確定本課題希望達(dá)成的采集及處理任務(wù)目標(biāo)，選擇相應(yīng)幀頻的工業(yè)相機(jī)；通過分析各種照明光源的特點(diǎn)及照明角度的適用范圍，針對(duì)本課題研究的銹蝕缺陷和幾何缺陷類型，最終選擇同軸光照射獲取模板圖像，用高角度照明實(shí)現(xiàn)在線圖像采集。
　　2)詳細(xì)分析了運(yùn)動(dòng)模糊圖像的退化和復(fù)原模型，推導(dǎo)出了圖像退化的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。通過對(duì)比分析多種獲取PSF(點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù))參數(shù)的方式，從參數(shù)獲取準(zhǔn)確性及獲取時(shí)間長短的角

3、度判定各種獲取方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了基于雙線性插值實(shí)現(xiàn)圖像壓縮，后使用倒頻譜法得到PSF參數(shù)的方法。出于效率和復(fù)原效果考慮，最終選擇維納濾波作為圖像復(fù)原方式。仿真及實(shí)拍圖像的復(fù)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出獲取PSF參數(shù)算法的快速性和準(zhǔn)確性。
　　3)分析了常見的邊緣檢測算法，討論了這些算法的利弊及在本課題中的可應(yīng)用性，最后研究了基于模板匹配的圖像快速定位及分揀算法。通過剖析模板匹配的原理，使用了預(yù)先制作的多種形狀工件的模板圖，用多模板

4、匹配算法實(shí)現(xiàn)了不同形狀工件的定位和分揀，同時(shí)為后續(xù)工件表面處理建立了ROI，降低了后續(xù)表面處理時(shí)工件之間的相互干擾。通過分析本課題常見表面缺陷的類型，提出了基于LoG算子的改進(jìn)實(shí)時(shí)濃淡補(bǔ)正算法，即先對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，再對(duì)壓縮圖像使用LoG算子濾波，最后將原圖和處理后的復(fù)原圖像進(jìn)行差分，使存在缺陷的工件表面圖像得到了很好地增強(qiáng)，為后續(xù)缺陷分割及判定奠定了基礎(chǔ)；根據(jù)缺陷的面積，配合使用Otsu法很好地提取出了表面缺陷。為了檢測工件的幾何缺陷，