基于CCD的在线检测系统的研究.pdf

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1、2012年7月机床与液压Ju1．2012第4O卷第l3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．13．023基于CCD的在线检测系统的研究许鹏，邓志平，戴海港(西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039)摘要：轴类零件是机器的重要组成零件。传统的检测方法不仅耗时，而且检测精度较低，不能满足生产需要。以细长轴零件的检测为例，主要介绍了在线检测系统的工作原理、关键技术以及系统的设计方案。关键词：在线检测系统；图像融合；CCD；轴中图分类号：TH16文献标识码：

2、A文章编号：1001—3881(2012)l3一o77—2ResearchonOnlineTestingSystemBasedonCCDXUPeng，DENGZhiping，DAIHaigang(XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China)Abstract：Shaftisanimportantcomponentpartofthemachine．Thetraditionalmeasuringmethodisnotonlytime-consumingbutalsolowprecision．Itcan’tmeetthep

3、roductionrequirements．Takingslendershaftasexample，theonlinetestingsystem’Sworkingprinciple，keytechnologiesandsystemframeworkwereintroduced．Keywords：Onlinetestingsystem；Imagefusion；CCD；Shaft高速、高效、高精度是现代制造业发展的基本要作用而产生弯曲变形时，CCD摄像机采集图像，经求，精密和超精密加工技术已经成为现代制造企业提过相同的处理得到一变形的轮廓线。通过变形前后轮高国

4、际竞争能力的关键技术。检测是制造过程当中必廓线的对比，就可以检测出细长轴弯曲变形所在的位不可少的一个环节，随着加工零件质量的不断提高，置。检测原理如图1所示。对零件的检测技术也提出了新的要求。如何提高检测[二二二二二]精度、缩短检测时间已成为现代制造企业的关注焦(8)变形前轮廓点。然而目前国内检测还停留在人工视觉阶段，或人[=二二二二二_](b)变形后轮廓工视觉与机械量具、光学仪器相结合对产品进行人工_·-‘===============：==·一抽检的阶段。这种方法不仅检测效率低，而且检测精L——-写===二=============—一(c)变形前后轮

5、廓叠加度难以符合检测要求，传统的检测手段已经很难满足现代化工业生产的需求。图1检测原理示意图近年来，利用CCD(电荷耦合器件)的图像传2检测系统关键技术问题感和非接触测量发展迅速，它在各类高精度自动检测(1)光源与照明方式的选择。光源是CCD在线中的应用中日趋广泛，CCD具有体积小、质量轻、检测系统的重要组成部分，光源与照明方案选择的好分辨率高、稳定性能良好的优点。现在CCD被认为坏直接影响到面阵CCD成像的质量。选取好的光源是可见光成像领域最具前途的探测器件。作者以细长能使图像更加清晰，提高检测的精度。半导体发光二轴零件的在线检测为例，介绍了CCD在线检

6、测系统极管(LED)具有平行光源综合性价比好、使用寿命的工作原理、系统关键技术以及系统的设计方案等。长、亮度高、响应速度快、成本低、耗电小的特点，1检测系统原理因此作者选择LED作为系统光源。细长轴零件在未加工状态下，在面阵CCD平面采用不同的照明方式采集的图像效果不同。正向上的投影是一矩形，计算机接收CCD传送的图像并照明虽然能使被测工件照度均匀但是图像对比度不将其传送给图像处理软件。图像处理软件经过预处高，且易产生亮点，使后期图像边缘提取变得困难；理、边缘检测、边缘提取、轮廓处理等操作，得到一侧光照明会使被测零件受光不均匀而产生大块阴影，矩形轮廓线；当

7、轴类零件在加工过程中受到切削力的因此在检测中一般很少使用；背光照明虽然遗失被测收稿日期：2011—06—07作者简介：许鹏(1986一)，男，硕士研究生，主要研究方向为数控技术装备及精密加工方法。E—mail：325802168@qq·COrno·78·机床与液压第40卷工件表面特征，但是却可以获得高对比度的图像，其中：h。、h：分别为2副图像对应权值，满足如下条而且一般不会产生亮点和阴影。文中主要考虑轴类零件：件边缘检测和轮廓提取，而对零件表面纹理特征不考h1+h2=1，0

8、滑过(2)图像分割技术。图像分割技术的作用是将渡，同时消除拼接痕迹