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基于机器视觉的胶管质量检测系统研发
| 论文题名： | 基于机器视觉的胶管质量检测系统研发 |
| 关键词： | 汽车发动机;橡胶导管;质量检测系统;软件开发;功能模块 |
| 摘要： | 车用橡胶导管是汽车发动机中传递油、水、气以及液力的关键部件，其质量直接影响发动机的运行稳定性与汽车的行车安全。车用橡胶导管生产过程中需要严格的质量检验，其中尺寸的质量指标检验目前都是由人工采用接触式测量工具完成，由于橡胶材质易形变的特性，使得接触式测量的精度受人为主观影响较大，并且检验效率低下，不能满足现代化生产的要求。本文致力于开发一套基于机器视觉技术的胶管尺寸质量自动检验系统，目的是替代人工检验，同时提高检验精度和效率。 本文首先对胶管尺寸测量的需求进行分析，并提出了系统的总体方案与设计原则；在硬件方面，确定了光源、相机、图像采集卡等设备的关键参数与具体型号；在软件方面，设计了测量算法及检测平台的各功能模块，并完成了与硬件的系统联调。为提高胶管尺寸检测精度，本文提出了一种基于亚像素边缘与极坐标轴的测量点提取方法，该方法首先通过相机标定得到像素当量；接着对原始图像进行预处理与ROI选定，得到没有纤维层干扰的胶管截面像素级边缘，以该边缘作为粗定位，再通过Zernike亚像素边缘检测方法，拟合得到亚像素级边缘定位；通过建立以形心为原点的多条极轴与亚像素边界曲线相交获取一系列尺寸测量点，相比于传统的检测算法该亚像素算法能够自动获取阶跃灰度最优值，使系统有较高的鲁棒性和测量精度。 经实际测试，本文所研发系统的测量精度高于0.05mm，准确率达到97.87%，效率相比人工检验提高约3倍。满足企业对胶管质量检测环节的需求，并且对于形态不规则的环形工件尺寸测量具有可移植性，有一定的实际应用价值。 |
| 作者： | 肖惟仁 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张牧;曾育 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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