机器视觉钢化玻璃绝缘子气泡的缺陷检测研究.pdf

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1、机器视觉钢化玻璃绝缘子气泡的缺陷检测研究陈艳燕，等ResearchonDefectDetectionBasedonMachineVisionforBubblesinToughenedGlassInsulator障艳蒸1互浙江省绍兴市党校信息中心2，浙江绍兴云2叶含筅3关游潭1在击尚1(中国计量学院质量与安全工程学院1，浙江杭州310018；312000；浙江中医药大学信，总技术学院3，浙江杭州310056)摘要：目前国内外大部分公司采用人T检测法来检测玻璃件的缺陷，由于这种方法受检验人员主观因素影响较大，难以适应大规模自动化生产的需要，为此，提出一种基于机器视觉的气泡缺陷检测方

2、法。分别介绍了几种经典边缘检测算子的锐化以及基于几何特征的气泡缺陷提取方法。并对检测结果进行了比较。实验结果表明，基于面积特征和圆形度的气泡缺陷提取方法能准确地检测出钢化玻璃绝缘子中的气泡缺陷。关键词：钢化绝缘子机器视觉气泡边缘检测几何特征缺陷识别中图分类号：TP391．4文献标志码：AAbstract：Atpresent，mostofthemanufacturersofgl船sproductsareusingmanualdetectingmethodtocheckthedefectsintheparts．11Ijsisdefinitelynotsuitableforlarge

3、—scaledautomaticproductionbecauseoftheinfluencefromsubjectivefactoroftheinspectors．Thusthedetectionmethodforbubbledefectsingl鹊sbasedonmachinevisionisproposed．Severalclassicaledgedetectionalgorithmssharpeningandbubblede·fectextractionbasedongeometricalfeaturesareintroduced，andthedetectingresu

4、ltsarecompared．Theexperimentalresultsindicatethattheextractionmethodsbasedonareafeatureandroundnesscanpreciselydetectthebubbledefectsintoughenedglassinsulators．Keywords：Toughenedgl粕sinsulatorMachinevisionBubbleEdgedetectionGebmetricalfeatureDefectidentification0引言绝缘子是架空输电线路的重要组成部分，其性能的优劣直接影响

5、到整条输电线路的运行安全⋯。随着我国科学技术的发展，跨流域、远距离、大电源的基地输电系统建设已列入围家“十一五”电网建设改造中。钢化玻璃绝缘子以其优越的机电性能得到越来越广泛的使用旧1。但是钢化玻璃绝缘子在制造过程中，由于受许多因素的影响，玻璃件有时会产生气泡、裂纹、破损和变形等缺陷，其中气泡是最主要的缺陷类型。目前国内外钢化玻璃绝缘子的气泡缺陷检测均采用人工检测法，但该方法受人为因素影响较大。因此，本文提出了一种基于机器视觉的钢化玻璃绝缘子气泡缺陷的自动检测方法。1检测系统钢化玻璃绝缘子自动检测系统的整体结构如图1所示。修改稿收到日期：2009—10一09。第一作者陈艳燕，女

6、，1985年生，现为中国计量学院测试计量技术及仪器专业在读硕士研究生；主要从事测试计量技术的研究。《自动化仪表》第31卷第7期2010年7月自l数据库系统Fi【柠机I@H旋转控制系统t眦H分检控制系统图像处理单元t／图像采集单元Ⅱ田田二二_／一多个cc。组台功生产线Q口∥＼霆钢化玻璃绝缉毡／℃@@(@(@《@子图1检测系统整体结构图Fig．1Thestructureofdetect南nsystem该系统由灯箱、LED光源、CCD摄像头、采集卡和计算机等部分组成。系统工作原理是通过触发采集或连续采集，把绝缘子的光学特性变成二维信息的电信号，然后经过数据采集卡将其转化成数字图像"一

7、1；转化完成后，对数字图像进行处理，包括图像的预处理、图像增强、图像分割及特征提取等一系列步骤；最后通过图像分析进行判断。因为玻璃本身对光线较为敏感，容易产生漫反射等不利因素，所以，本文采用基于透射光的机器视觉方5】机器视觉钢化玻璃绝缘子气泡的缺陷检测研究陈艳燕。等法，即把待测的绝缘子放在工作台上，在透射光的照射下，摄像头采集绝缘子外观的图像并送人计算机。由于内部气泡是在压模过程中形成的，因此，其内部是残留的空气，透射光遇到空气便发生折射，在灰度图像中显示的气泡边缘处的灰度值便会低于周嗣背景