零件表面缺陷的檢測在汽車、內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)是十分重要的，它直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，本文中國鑄造網(wǎng)小編就想大家介紹一種新型的零部件檢測技術(shù)——圖像處理技術(shù)。

　　表面破損檢測的必要性

　　零件表面缺陷的檢測，之后接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。目前在汽車、內(nèi)燃機(jī)等批量生產(chǎn)的行業(yè)，還沒有一種快速準(zhǔn)確的檢測方法，對于關(guān)鍵零部件的識別和檢測主要以目測為主，而且人工目測也存在很多缺陷

　　1、效率低，勞動強(qiáng)度大。

　　2、另一方面，即使采用其它常規(guī)測量方法，也難以達(dá)到一些零部件的標(biāo)準(zhǔn)。

　　在這種情況下，就要求一種高精度、高效率的先進(jìn)檢測技術(shù)來彌補(bǔ)不足，計算機(jī)圖像處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

　　　　圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)是：

　　圖像處理技術(shù)又稱“機(jī)器視覺”，它是將被測對象的圖像作為信息的載體，從中提取有用的信息來達(dá)到測量的目的。通過CCD(Charge Coupled Device)攝像頭與光學(xué)系統(tǒng)、處理系統(tǒng)的組合，可實現(xiàn)不同的檢測要求，優(yōu)點(diǎn)有以下4點(diǎn)：

　　1、非接觸

　　2、高速度

　　3、測量范圍大

　　4、獲得的信息豐富

　圖像處理技術(shù)原理

　對于上述工件表面缺陷的識別可采取圖1所示的反射方式。

　　如圖所示，本系統(tǒng)通過一個方形LED漫反射光源照亮待檢測的破口區(qū)域，光線照射到對象表面后，反射到攝像頭內(nèi)的光電耦合CCD組件上轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的電量信號。其中CCD組件可理解為一個由感光像素組成的點(diǎn)陣，CCD的每一個像素都一一對應(yīng)了被測對象的二維圖像特徵，即通過對“像素點(diǎn)成像結(jié)果”的分析可以間接分析對象的圖像特徵，比如通過對二值化圖像中的成像像素個數(shù)的計算，可以得到相應(yīng)對象的長度值和面積值。圖像處理系統(tǒng)根據(jù)電量信號將得到的圖像進(jìn)行二值化處理后，把二值圖像作為對象進(jìn)行進(jìn)一步的計算分析。

專用檢測設(shè)備的組成、設(shè)計特點(diǎn)和運(yùn)行過程

　　系統(tǒng)的組成

　　根據(jù)被測對象的特點(diǎn)，結(jié)合面上的破口缺損分布范圍呈“八”字形，這表明為完成一次檢查，需通過三個方向進(jìn)行測量;另一方面，工藝、生產(chǎn)部門又提出實行全數(shù)檢驗的要求。因此，決定采用半自動方案，即除工件裝卸為人工外，整個測量過程均為自動，以適應(yīng)較快的工作節(jié)奏。

　　　測量系統(tǒng)的運(yùn)行過程和特點(diǎn)

　　檢測裝置為一臺式儀器，結(jié)構(gòu)很緊湊。從圖3的兩個示意圖可看出，攝像頭3固定在擺臂4的一端，其另一端通過樞軸支承在支架7上。安裝在機(jī)架9一側(cè)的步進(jìn)電機(jī)5，借助同步齒形帶6和樞軸上的同步輪可帶動擺臂4回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動的范圍為±150，由布置在機(jī)架兩側(cè)的二個接近傳感器8輔助定位。另外一對光電傳感器安放在工件1的入口處兩側(cè)，用于確保實施測量前工件在夾具上的準(zhǔn)確定位，并接通光源。

　　圖2 專用檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖

　　連桿結(jié)合面破口缺損的測量實例

　　攝像頭，即擺臂的原始狀態(tài)在偏右的位置(在圖2b中的A)。在擺臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)的帶動下，攝像頭順序從右、中、左三個夾角互為150的位置，即A-B-C處分別采樣。同時，圖2a框圖中的圖像處理單元通過RS232接口，把攝像頭在每個位置連續(xù)三次采樣的數(shù)值結(jié)果，傳輸?shù)娇删幊炭刂破鱌LC進(jìn)行比較。如果上述連續(xù)三次的測得結(jié)果都相同，則這個數(shù)值被確認(rèn)為可靠值，隨后就存入PLC的堆棧，用于最終對三個方位檢測結(jié)果比較，并找出其中的最大值。

　　如果攝像頭在每個位置連續(xù)三次的檢測結(jié)果不相同，則需再執(zhí)行一回連續(xù)三次的采樣，并對結(jié)果做比較。若反復(fù)五個循環(huán)(15次采樣)都無法得到可靠值，則整個檢測系統(tǒng)將自動進(jìn)行復(fù)位，擺臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶其上所裝的攝像頭又回到右邊的初始位置。與此同時，裝置發(fā)出“系統(tǒng)故障”的信號。

　　作為一種表面缺陷測量，上述檢測系統(tǒng)具有圖像的直觀顯示與測量結(jié)果的分析判斷相結(jié)合的特點(diǎn)。對于連桿結(jié)合面破口缺損的面積檢測，通過圖像處理中的優(yōu)化算法將破口影像獨(dú)立出來，其中破口缺損部分的影像二值化為黑色，其它部分的影像為白色。然后，通過對黑色像素點(diǎn)的統(tǒng)計計算和單位轉(zhuǎn)換，就能得到破口缺損部分的面積大小，進(jìn)而作出合格與否的判斷。至于對破口最大線性長度的檢測，乃是利用“邊界掃描法”通過沿X方向和Y方向的掃描，找到破口的邊界，然后根據(jù)對兩組平行線所圍成的矩形、即包絡(luò)破口邊界的那個矩形的對角線的計算，來確定破口缺損部分的最大線性長度。

　　每完成一次檢測，在顯示器上將呈現(xiàn)的測量結(jié)果包括：面積CA01、X方向長度CA02、Y方向長度CA03和最大線性長度CA04等4項。然后，根據(jù)事先設(shè)定的評定指標(biāo)，對結(jié)合面破口缺損的狀態(tài)作出判斷。為方便操作人員在批量生產(chǎn)條件下的使用，機(jī)體正面的上部有綠色(合格)指示燈或紅色(不合格)指示燈，以更簡捷的方式表明被檢工件的狀態(tài)。