文档介绍：2004年笫18卷增刊测试技术学报 Supp 2004 JoURNAL OF TEST AND MEASUREMENT TECHNOLOGY 工件自动检测系统段锦吕景亮徐熙平杜丹(匠脊理工人学电了倩息工程学院,130022) 摘要为r对被测工件的尺寸、外观及疵病实现快速准确的检测和识别,本文设计r 种光学成像技术与计算机|璺|像处理技术丰日结台的应用系统。本测量系统的原理足由摄像机摄取被测工件图像,对丁件的图像进行外型轮廓提取,并利用先验数学模型计算工件的JL何尺寸,瑶终对T件进行合格品与非合格品的分选。该系统具有测量精度高, 。/本文提?r‘种改进的哈夫变换图像检测算法,该算法对边缘曲线检测效率高,具有受噪声和曲线间断的蟛q自较小的优点。实验结果袭1抛,本铡量系统优于传统的澳4量方法。) 关键词幽象处理尺寸测量哈夫变换 l概述现代:t业生产中,对:[件的在线检测是生产环节中重要的步骤。:[什在线检测系统主要用于检测阱l:的尺寸、锥度、圆度、平行度:检N_l:fl:的外观光洁度;找到1:什的划伤、锈蚀、夹杂、裂纹及毛刺等疵病,最终对二『:辑:进行合格品与非合格品的分选处理。在线检测的精度晕I效率是评价在线检测系统的重要指标”’。本文的I:件在线检测系统将机械自动导向定位,光电检测,雨I数字图像处理等技术相结合,适合予对外观尺寸微小,装夹与定位困难,检测精度要求高的一J:什进行检测,可用于生产流水线上对 r件的边艮、直径、角度等尺寸及外观做自动的非接触式测量,具有检测精度高、I_=作效率快的特点。本文阐述了检测系统中数字图像处理的主要步骤和关键技术。重点介绍了一种改进的哈夫变换算法,将其Hj于对:C件边缘曲线的检测和提取,具有受噪声和曲线间断的影响较小的优点。 2测量原理幽1是一I:什自动检测系统的结构图。机械导向定位装置将被测:【:件固定于定位装置上,工件由传动机构被传送到指定检测位置,触发检测信号, 由CCD相机抽获】:件的模拟图像。图像采集鼻将模拟图像数字化后输入给计算机,井进行幽像预处理。对丁灰度图像,将:1:件的图像进行外抛轮廓和边缘提取,利用先验数学模型计算工件的儿何尺寸。对卜、《&#R 丁彩色图像,进行色彩分图1 自动检测系统原理图割平¨纹理分析,检测】:件的光洁度,找出工件存在的划伤、锈蚀、夹杂、裂纹及毛刺等疵病。最后根据测堵结果发出控制信号,对]:件进行合格品与非合格品分选。以圈2所示的.【件为例,通过图像处理的方法测量工件底端外径D.,顶端外径阢和侧边L的K度, +收稿日期:2004-04-12 i_I ￡测试技术学报 2004年6月并计算I:件高度H和圆锥角度a。高度H=以『=面_二瓦F万, (1) 角度a结果由被测件D一、Dz和高度值H计算得到即:Q=2arctan(DI-D2)/2H (2) △o=2×ZXDI+△D2+△H (3) 3图像的预处理 l:什图像的背景复杂程度,图像亮度变化,以及光照均匀性等圈2丁件示意图因素,赢接影响工件边界的提取。因此必须对图像拍摄环境做合理而有效的控制。对环境的限制条件包括:背景比较简单,与工件有足够的对比度;图像要有足够的亮度,但又不能造成光的饱和: 保证光源的均匀性,并避免工件本身的不均匀反射:对工作移动速度适当限制,避免产生图像的托尾现象等,这样