【摘要】：磁性材料,是一種主要由釹鐵硼構(gòu)成的新型磁材,由于其良好的磁性能,在電子工業(yè)、航天工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等領(lǐng)域被廣泛使用,一般常見(jiàn)的應(yīng)用設(shè)備有音響設(shè)備、磁共振成像設(shè)備、電腦光驅(qū)設(shè)備、磁力電機(jī)設(shè)備等。磁性材料在生產(chǎn)加工的過(guò)程中由于各種各樣的原因會(huì)在表面造成缺陷,嚴(yán)重影響其使用功能。首先,其外觀上的缺陷會(huì)使磁性材料表面磁性分布不均勻;其次,磁性材料在使用過(guò)程中極易被腐蝕,出現(xiàn)外觀缺陷導(dǎo)致鍍上的保護(hù)層被破壞則更容易出現(xiàn)腐蝕的情況,這就嚴(yán)重影響到磁性材料產(chǎn)品的使用壽命。目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一套較完整的磁性材料檢測(cè)系統(tǒng)。本文從磁性材料檢測(cè)的實(shí)際需求出發(fā),設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的全自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(Automatic Optical Inspection,AOI)系統(tǒng),本文的主要研究成果及相關(guān)的內(nèi)容為:(1)由于工業(yè)生產(chǎn)線處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、磁性材料邊緣有較明顯的圓弧倒角,導(dǎo)致普通圖像采集系統(tǒng)在高速狀態(tài)下采集到的圖像輪廓會(huì)有明顯的拖影,而且圖像邊緣倒角處容易出現(xiàn)陰影,掩蓋缺陷的真實(shí)信息,所以依據(jù)磁性材料的特點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)情況,本文科學(xué)的設(shè)計(jì)了一套機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),利用面陣相機(jī)、遠(yuǎn)心鏡頭、定焦鏡頭配合不同光源組成出高精度、適應(yīng)性強(qiáng)的的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)圖像采集系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明,本論文所設(shè)計(jì)的光學(xué)采集系統(tǒng)可以在上料速度高達(dá)450個(gè)/min的情況下采集到磁性材料輪廓無(wú)拖影、邊緣倒角處無(wú)陰影的清晰圖像,能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求;(2)根據(jù)磁性材料表面缺陷的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種適用于磁性材料表面的算法來(lái)處理所采集到的圖像。首次將模板匹配與開(kāi)運(yùn)算等算法應(yīng)用在磁性材料表面缺陷的檢測(cè)上來(lái),通過(guò)調(diào)節(jié)模板生成角度、匹配相似度系數(shù)和開(kāi)運(yùn)算內(nèi)核大小來(lái)達(dá)到高速、準(zhǔn)確的算法效果;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法可以檢測(cè)出面積最小為0.01平方毫米的缺陷,而且檢測(cè)時(shí)間小于133 ms,滿足工業(yè)在線生產(chǎn)的速度需求。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.41;TM271
【圖文】：

章 磁性材料表面缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的性材料表面缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)分析視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在正常的生產(chǎn)線末的生產(chǎn)，在磁性材料進(jìn)入下一道工序剔除，防止質(zhì)量不合格的磁性材料流測(cè)指標(biāo)為誤檢率低于 5 %，而漏檢率示，現(xiàn)場(chǎng)存在一定的噪聲和震動(dòng)。

工件實(shí)物圖

檢測(cè)表面上尺寸，凹坑兩種缺陷，缺陷的具體形態(tài)如圖2-3 所示，檢測(cè)速度不能慢于生產(chǎn)線轉(zhuǎn)盤(pán)速度。圖 2-3 磁性材料表面缺陷圖2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.2.1 系統(tǒng)功能分析磁性材料表面缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備是一種包含多學(xué)科領(lǐng)域，例如光學(xué)工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)、機(jī)械工程等于一體的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備。該檢測(cè)系統(tǒng)采用在線檢測(cè)的方式，對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行在線分類。大致的工作流程是：磁性材料經(jīng)過(guò)上料傳送帶到達(dá)轉(zhuǎn)盤(pán)之后，傳感器將感知信號(hào)傳送給檢測(cè)系統(tǒng)的工控機(jī)，工控機(jī)控制不同工位上的光學(xué)原件(CCD 相機(jī)、鏡頭及光源)對(duì)工件進(jìn)行光學(xué)成像，軟件對(duì)其進(jìn)行識(shí)別處理判定，并觸發(fā)信號(hào)。待到下料工位時(shí)，分類機(jī)構(gòu)根據(jù)傳送過(guò)來(lái)的觸發(fā)信號(hào)對(duì)磁性材料進(jìn)行分類，防止存在缺陷的磁性材料流入到下一道加工工序。該在線檢測(cè)系統(tǒng)存在兩個(gè)基本指標(biāo)：第一個(gè)是能夠采集清晰度比較高的圖像，不可以出現(xiàn)顯著的模糊或失真現(xiàn)象；第二個(gè)是軟件的檢測(cè)速度必須大于上料結(jié)構(gòu)的上料速度，上料速度為 600 個(gè)/min，所以要求檢測(cè)速度必須小于 100 ms，即系統(tǒng)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)于采集圖像的分析和判定。根據(jù)上述兩個(gè)基本指標(biāo)的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的條件，即可能存在著較大的外界干擾，導(dǎo)致所采集的圖像不清晰以及材料表面的高反射性，所以針對(duì)尺寸缺陷，系統(tǒng)選取了遠(yuǎn)心鏡頭和高亮平行背光源，針對(duì)凹陷缺陷，系統(tǒng)選取了定焦鏡頭和平板漫射環(huán)形光源，配合合適的 CCD 相機(jī)可以保證采集到圖像的高清晰度，此外，

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐仲勛;黃科程;;機(jī)器視覺(jué)構(gòu)造及應(yīng)用綜述[J];四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2015年03期

2 朱陽(yáng)芬;銀冬平;鄒舜章;王海文;周為;;機(jī)器視覺(jué)在汽車(chē)行業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用[J];汽車(chē)實(shí)用技術(shù);2017年22期

3 吳東明;王麗娟;;基于GPS和機(jī)器視覺(jué)的自主導(dǎo)航定位農(nóng)機(jī)設(shè)備研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2018年02期

4 李延浩;;機(jī)器視覺(jué)在多領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用[J];電子技術(shù)與軟件工程;2018年01期

5 ;機(jī)器視覺(jué)時(shí)代,最好的時(shí)代![J];智能機(jī)器人;2018年02期

6 宗衛(wèi)紅;;臺(tái)達(dá)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)助力制造業(yè)邁向智造新時(shí)代——訪臺(tái)達(dá)集團(tuán)-中達(dá)電通機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品項(xiàng)目經(jīng)理王風(fēng)路[J];國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù);2016年06期

7 何遙;;宇視揭秘安防機(jī)器視覺(jué)[J];中國(guó)公共安全;2016年19期

8 阮晉蒙;;機(jī)器視覺(jué):讓中國(guó)制造2025“看”得更遠(yuǎn)[J];新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊;2017年Z1期

9 ;凌華科技推出三款高性能機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品[J];自動(dòng)化應(yīng)用;2017年02期

10 ;臺(tái)達(dá)攜機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)解決方案 亮相2017上海國(guó)際機(jī)器視覺(jué)展[J];變頻器世界;2017年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 金守峰;張慧;;面向機(jī)器視覺(jué)的織物緯斜檢測(cè)方法[A];全國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

2 管庶安;周龍;陳永強(qiáng);廖明潮;;機(jī)器視覺(jué)在糧食品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[A];中國(guó)糧油學(xué)會(huì)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集（下冊(cè)）[C];2004年

3 張超;徐建瑜;王文靜;;基于機(jī)器視覺(jué)的梭子蟹質(zhì)量估計(jì)方法研究[A];浙江省信號(hào)處理學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集——信號(hào)處理在海洋[C];2013年

4 劉炎艷;;基于機(jī)器視覺(jué)的卷煙32位碼識(shí)別系統(tǒng)研究[A];中國(guó)煙草學(xué)會(huì)2014年學(xué)術(shù)年會(huì)入選論文摘要匯編[C];2014年

5 王海寬;張銳;周志境;費(fèi)敏銳;;基于機(jī)器視覺(jué)的智能醫(yī)療吊塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2015全國(guó)嵌入式儀表及系統(tǒng)技術(shù)會(huì)議程序冊(cè)[C];2015年

6 王穩(wěn);郭文成;葉宇翔;;基于機(jī)器視覺(jué)的激光光斑位置測(cè)量[A];2015年工業(yè)設(shè)計(jì)與協(xié)同創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議暨第20屆全國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

7 吳遠(yuǎn)峰;金翠娥;劉穎卓;;基于機(jī)器視覺(jué)的智能檢測(cè)方法研究[A];第十一屆全國(guó)磁粉滲透檢測(cè)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2017年

8 胡慶新;王偉;顧愛(ài)華;;基于機(jī)器視覺(jué)的農(nóng)產(chǎn)品物料分級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[A];2011下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 張超;李慧;;基于機(jī)器視覺(jué)的零件自動(dòng)識(shí)別研究[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集（下冊(cè)）[C];2016年

10 趙玉良;劉永賢;;基于機(jī)器視覺(jué)的汽車(chē)輪轂識(shí)別系統(tǒng)[A];2007中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 李佳師;人工智能市場(chǎng)逼近2700億元 三大難題待突破[N];中國(guó)電子報(bào);2016年

2 中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院信息化研究中心智慧城市研究室主任 劉鵬宇;智能技術(shù)：呈現(xiàn)八大趨勢(shì)[N];中國(guó)電子報(bào);2017年

3 賽迪智庫(kù)信息化中心助理研究員 劉鵬宇;2017年智能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2017年

4 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)·中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 周明陽(yáng);給機(jī)器一雙“慧眼”[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2017年

5 本報(bào)記者 胡心媛;機(jī)器視覺(jué)展推動(dòng)智能制造落地[N];中國(guó)貿(mào)易報(bào);2017年

6 本報(bào)記者 蔡煒;書(shū)寫(xiě)“東方工匠”傳奇的黑牡丹集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)鄧建軍：“創(chuàng)新，只有起點(diǎn)沒(méi)有終點(diǎn)”[N];新華日?qǐng)?bào);2017年

7 本報(bào)研究員 費(fèi)天元;機(jī)器視覺(jué)成爭(zhēng)奪焦點(diǎn) 應(yīng)用場(chǎng)景將加速拓展[N];上海證券報(bào);2016年

8 記者 王宙潔 實(shí)習(xí)生 盧夢(mèng)勻;機(jī)器視覺(jué) 智能生活的第三只眼[N];上海證券報(bào);2015年

9 本報(bào)記者 郭濤;機(jī)器視覺(jué)：為機(jī)器裝上“眼睛”和“大腦”[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2014年

10 本報(bào)記者 董碧娟;解密機(jī)器視覺(jué)“第三只眼”[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 胡志新;基于機(jī)器視覺(jué)的鋼軌踏面磨耗剝落檢測(cè)技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2018年

2 吳衡;機(jī)器視覺(jué)鬼成像理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2017年

3 胡越黎;目的機(jī)器視覺(jué)研究及其在皮膚癥狀識(shí)別中的應(yīng)用[D];上海大學(xué);2005年

4 韓彥芳;機(jī)器視覺(jué)中的聚類檢測(cè)新方法[D];上海交通大學(xué);2006年

5 饒洪輝;基于機(jī)器視覺(jué)的作物對(duì)行噴藥控制系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

6 周平;基于機(jī)器視覺(jué)的自然目標(biāo)特征學(xué)習(xí)與即時(shí)檢測(cè)[D];浙江大學(xué);2006年

7 郁志宏;基于機(jī)器視覺(jué)的種蛋篩選及孵化成活性檢測(cè)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

8 徐曉秋;機(jī)器視覺(jué)球面孔位快速精密測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];四川大學(xué);2006年

9 龔愛(ài)平;基于嵌入式機(jī)器視覺(jué)的信息采集與處理技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

10 徐劍坤;基于機(jī)器視覺(jué)的巷道變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張成龍;基于機(jī)器視覺(jué)的豆莢內(nèi)部害蟲(chóng)檢測(cè)技術(shù)研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2018年

2 夏天杰;基于機(jī)器視覺(jué)的移罐機(jī)械手柔性控制系統(tǒng)研究[D];華東理工大學(xué);2018年

3 劉笑寒;基于機(jī)器視覺(jué)的磁性材料外觀自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)成像技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2018年

4 王成;基于機(jī)器視覺(jué)的魚(yú)類定制切段方法及設(shè)備設(shè)計(jì)[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

5 朱峰;鮑魚(yú)機(jī)械式脫殼原理與設(shè)備研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2017年

6 汲彥軍;機(jī)器視覺(jué)設(shè)備焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2017年

7 饒鵬;基于機(jī)器視覺(jué)的管料自動(dòng)識(shí)別與定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2017年

8 程春燕;基于機(jī)器視覺(jué)的臍橙品質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)分類技術(shù)研究[D];江西理工大學(xué);2018年

9 陳姜嘉旭;基于機(jī)器視覺(jué)的PCB裸板缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2017年

10 黃振興;基于機(jī)器視覺(jué)的LED外觀檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安工程大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2764350