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1、小尺寸圆柱端面缺陷在线视觉检测系统刘斌,等小尺寸圆柱端面缺陷在线视觉检测系统OnlineVisualDefectsInspectionSystemforSmallSizedCylindricalEndSurface12刘斌高雅妮12(天津理工大学自动化学院,天津300384;武警指挥学院军事教育培训系,天津300250)摘要:基于视觉测量技术,研究开发了一套小尺寸圆柱工件的端面缺陷在线检测系统。利用CCD摄像机和普通LED光源形成传感器,结合自主开发的应用软件,实现缺陷的自动检测。研究了适用的图像处理算法,以准确可靠地获得端面的外轮廓数据;提出了利用
2、轮廓数据和其拟合的椭圆计算特征数值的方法,并制定了缺陷判定准则。试验结果表明,该系统具有较高的检测速度与判定准确度,提高了现有的生产线效率。关键词:缺陷检测视觉检测图像处理圆柱端面轮廓提取椭圆拟合中图分类号:TP274文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201506004Abstract:Basedonvisionmeasurementtechnology,anonlinevisualinspectionsystemfordefectsofsmallsizedcylindricalendsurfaceha
3、sbeenresearchedanddeveloped.ByadoptingCCDcameraandthesensorformedbyordinaryLEDlightsource,andcombiningwiththeself-developedapplicationsoftware,automaticinspectionofthedefectsisachieved.Theapplicableimageprocessingalgorithmisresearchedtopreciselyandreliablyobtainthedataofouterco
4、ntouroftheendsurface;thecalculationmethodforthecharacteristicvalueusingcontourdataandfittedellipseisproposed,andthecriteriaofidentifyingdefectsisworkedout.Theexperimentalresultsindicatethatthissystempossesseshigherinspectingspeedanddeterminingaccuracy,thusitcanenhanceexistingef
5、ficiencyofproductionline.Keywords:DefectinspectionVisioninspectionImageprocessingCylindricalendsurfaceContourextractionEllipsefitting统的基本结构如图1所示。0引言随着经济的发展,工业生产线对产品质量控制的要求越来越高,产品尺寸向小尺度发展,计量方式从抽检向在线全检过渡,对产品测量和检测的要求越来越高。随着视觉检测技术的不断发展,其越来越多地取代人工检测,在工业现场得到了广泛的应用,其中表面缺陷检测是重要应用之一,涉及到
6、越来越多的工业产[1-8]品检测。图1系统结构图小尺寸圆柱作为典型工件[9],是圆柱滚子轴承的Fig.1Structureofthesystem主要组成部分之一,其端面品质对于轴承的正常工作系统主要由硬件系统和软件系统组成。有着重要的影响。本文基于视觉检测技术,研制开发硬件系统主要由两套端面缺陷检测传感器(分别由了适用的在线缺陷检测系统,系统使用简单的光源照1台1394总线的CCD摄像机和1个普通LED光源组明方式。同时,为适应工业现场环境造成的图像灰度成)、计算机、PLC、机械执行机构等组成。硬件系统具不均匀等影响因素,对于快速准确地提取缺陷的图像
7、体完成的功能为:①LED光源将被测的小尺寸圆柱端面处理方法和可靠的缺陷判定准则进行了研究。照亮,CCD摄像机采集端面图像,并将采集到的图像传入计算机;②计算机根据自主开发的软件进行缺陷检测1系统组成和判定,并向PLC发送控制指令,操控机械执行机构完研究开发的小尺寸圆柱端面缺陷在线视觉检测系成筛选动作。软件系统完成的功能有:①对计算机采集的图像天津市教委科研计划基金资助项目(编号:20140701)。进行图像处理,获取端面的外轮廓像素点集;②利用获修改稿收到日期:2014-11-25。取的像素点集进行运算处理,得到可表征端面质量的第一作者刘斌(1983
8、-),男,2010年毕业于天津大学测试计量技术及仪器专业,获博士学位,讲师;主要从事激光及光电测试技术的研究
