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汽车主减速器齿面印痕检测技术研究
| 论文题名： | 汽车主减速器齿面印痕检测技术研究 |
| 关键词： | 主减速器;印痕检测;参数提取;汽车传动系统;齿面印痕;图像处理 |
| 摘要： | 主减速器是汽车传动系统的重要组成部分，起到降低转速、增加扭矩的作用。主减速器的质量对传动系统的性能有着非常重要的影响。汽车装配过程中多选用性能优良的准双曲面齿轮作为零部件，齿轮在啮合过程中由于反复摩擦会出现接触印痕。通过观察接触印痕在一定程度上不仅可以体现主减速器质量是否合格，而且可以反映出其精度等级。接触印痕所处的位置、大小、齿高比、齿长比都能够作为评价主减速器质量的重要参数。人工目测法是传统的检测方法，容易受人为主观因素的影响，主观性强、精度不高、效率较低。本文的研究重点是结合机器视觉，采用图像处理技术，对啮合后的齿面进行图像采集，并对采集后的印痕图像做边缘检测、特征参数提取等，从而作为评判主减速器装配质量的一个标准。 首先，分析了齿轮的接触特性及常见的影响因素。对采集的齿面印痕图像进行了增强处理，在彩色图像灰度化的基础上，分别采用了直方图均衡化、分段线性灰度变换、图像平滑的处理方法，取得了良好的前期效果。 其次，对前期预处理图像进行边缘检测处理，采用了两种边缘提取技术共计五种算子。第一，微分算子的边缘提取方法，主要介绍了Roberts、Sobel和Prewitt算子的边缘检测原理、推论过程及其存在的不足。第二，线性滤波的边缘提取方法，着重讲述目前应用广泛的LOG和Canny算子，并对其边缘检测原理、方法得出做了分析。对五种算子的处理结果做了对比分析，得出最适合齿面印痕检测的算子。 最后，在前期图像预处理的基础上对齿面印痕进行了特征参数提取和分析。计算得到基于印痕图像的特征参数，如面积、周长、质心位置、齿高比、齿长比等。根据参数评判齿轮副质量是否达到精度要求。 论文基于LabVIEW视觉助手平台并结合MATLAB编程搭建了基于图像处理的主减速器齿面印痕采集与检测系统。包括齿面印痕采集、图像增强处理、边缘检测和特征参数提取等功能模块。通过比较检测系统获得的印痕参数和人工识别结果，验证了检测系统的准确性。 |
| 作者： | 王宗辉 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 谢峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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