金属管器件表面缺陷实时检测技术研究.pdfVIP

学兔兔 务I ．I5 化 金属管器件表面缺陷实时检测技术研究 Research of metal tube device surface defect real-time detection technology 党领茹 ，朱 丹 。，佟新鑫 。 DANG Ling．ru 。 。’．ZHU Dan’。’．TONG Xin．xin’， (1．中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110016；2．中国科学院大学，北京100049； 3．中国科学院光电信息处理重点实验室，沈阳110016) 搞 要：针对金属管器件的表面缺陷检测进行研究，以机器视觉技术为基础，设计了金属管器件表面缺 陷在线检测系统。根据生产线的实际检测要求，提出了检测系统的整体设计方案。针对金属 管器件图像特点，设计了简单有效的图像处理算法。首先，提出了基于颜色统计特性的目标 分割算法，实现了目标与背景的准确分割。然后，提出的实时光照校正算法，克服了光照影 响，实现固定阈值的缺陷分割。最后，使用方向投影的方法定位缺陷区域，并采用面积指标 对缺陷进行有效判定。实验结果表明，该方法对于每个器件的平均检测时间为0．21秒，缺陷 产品的检测率为1 00％，能够满足金属管器件表面质量实时检测的要求。 关键词：机器视觉；光照不均；缺陷检测 中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(2014)05(下)-0039-05 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．2014．05(下)．11 0 引言 的亮度均一化方法u ，利用频域的低通滤波获取 金属管器件广泛应用f汽车、航天、轴承、 图像的亮度分量，对原图进行光照校正，取得一 气动元件、液压、机械加 [等各个领域，而在金 定效果，但仍存在实时性的问题。 属管器件生产过程中，由f原材料，生产设备， 本文研究的是基于机器视觉的金属管器件表 加工工艺，加工环境等因素的影响，导致金属管 面缺陷检测系统，不仅检测精度要求高，而且对 器件表面出现各种瑕疵和缺陷，而缺陷的存在对器 实时性也有严格的要求。同时，由于金属表面的 件的质量和性能产生一定的影响。目前，国内对于 强反光特性和结构自身的曲面特性，给图像处理 金属管器件的外观质量检测主要采用人工检测的方 方面带来了很大检测难度。本文提出了实时表面 法，不仅占用大量的人力，而且劳动强度大，检测 缺陷检测系统的整体设计方案，并详细的阐述了 结果容易受人为因素的影响，智能化程度低。 图像处理系统的具体实现细节。克服了传统人工 近年来，随着图像处理技术方面的不断发展 在线检测的各种弊端，提高了生产效率及检测准 和成熟u ，机器视觉技术在缺陷检测方面得到了 确性，实现了实时连续检测。 广泛的推广和应用 】。对于平面结构目标的检 1在线表面缺陷检测系统整体设计 测，~／I]PCB，钢板 ，多采用差影法 。此算法 本系统的总体结构设计方案如图l所示，整个 简单易操作，但实际生产条件下很难找到一个标 系统包括自动上料机构、传输机构、图像采集系 准模板图像。对于曲面结构目标，