機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測

馮劍

摘要：本文首先從視覺圖像檢測、濾波檢測以及機(jī)器視覺分析了機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測具體方法，然后簡要分析了機(jī)器零件表面缺陷檢測步驟，最后詳細(xì)分析了機(jī)器視覺系統(tǒng)，展開機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;零件;紋理缺陷;檢測

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-1578（2019）02-0270-01

引言：由于在機(jī)械加工過程中會有很多的加工工序，在每一種加工工序中很容易出現(xiàn)機(jī)械加工零件表面紋理被損壞，出現(xiàn)凹痕、氣泡、網(wǎng)紋等，為提高機(jī)械零件合格出廠率，提高機(jī)械加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，需要在缺陷檢測環(huán)節(jié)投入一定的關(guān)注，基于此，筆者展開機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測探討。

1.機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測具體方法

1.1視覺圖像檢測

視覺圖像檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格與不合格、有無等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別功能。

1.2濾波檢測

濾波檢測是一種可以用來描述零件表面紋理信息的特征，用濾波器的頻率和方向與人類的視覺系統(tǒng)類似，能夠提供良好的方向選擇和尺度選擇特性，而且對于光照變化不敏感，特別適合于紋理表示與判別。其特征主要依靠核在頻率域上對信號進(jìn)行加窗，從而能描述信號的局部頻率信息。說到濾波核，不能不提到傅里葉變換。傅里葉變換可以將信號從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，但無法獲得頻譜中不同頻率之間的先后關(guān)系，正是靠傅里葉變換，我們才能將信號轉(zhuǎn)換到頻率域，才能讓濾波核在頻率域去加窗。而在原本的空間域中，一個(gè)濾波核實(shí)際上就是一個(gè)高斯核與正弦波調(diào)制的結(jié)果。

1.3灰度共生矩陣

灰度共生矩陣即從灰度為i的像素點(diǎn)出發(fā)，離開某個(gè)固定位置（相隔距離為d，方位為）的點(diǎn)上灰度值為的概率，我們把它概括為所有估計(jì)的值可以表示成一個(gè)矩陣的形式，以此被稱為灰度共生矩陣。對于紋理變化，當(dāng)圖像紋理變化較快的圖像，其灰度共生矩陣對角線上的數(shù)值較小，當(dāng)圖像紋理變化緩慢時(shí)，其灰度共生矩陣對角線上的數(shù)值較大。

1.4機(jī)器視覺

機(jī)器視覺是集光學(xué)、機(jī)械、電子、自動(dòng)化為一體的精密智能視覺檢測與定位系統(tǒng)。其可代替人眼來作各種測量和判斷，可用于各種檢查、測量和零件識別，包括高速檢測、精確機(jī)器人導(dǎo)航、定位及配準(zhǔn)、裝配檢測、PCB檢測、外觀檢測、內(nèi)部檢查、紋理分析等應(yīng)用。

2.機(jī)器零件表面缺陷檢測步驟

為提高機(jī)器零件的合格標(biāo)準(zhǔn)，通常在零件的檢測過程中都要按照以下的順序進(jìn)行，即首先進(jìn)行試樣選取，在選擇部位以及檢驗(yàn)面時(shí)，充分考慮樣品的特點(diǎn)以及加工工藝，且選取還需有代表性以及適宜檢測的尺寸大小。其次，用相關(guān)檢測裝置把樣品表面的紋理檢測出來，然后把檢測出來的數(shù)據(jù)信息輸入到電腦檢測系統(tǒng)庫里，在通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析后的數(shù)據(jù)利用傅里葉變換處理成頻譜圖像。

3.機(jī)器視覺系統(tǒng)

機(jī)器視覺系統(tǒng)可以快速獲取大量信息，提供高精度和高可靠性的測量手段。產(chǎn)品綜合了圖像處理、音頻處理、信號處理、模式識別、智能控制、光機(jī)電一體化等多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，可對待檢測產(chǎn)品進(jìn)行全自動(dòng)信息標(biāo)識、獲取、傳輸、處理和控制。在檢測的一致性、精確度、無疲勞效應(yīng)、連續(xù)作業(yè)等方面具有很高的優(yōu)越性。

機(jī)器視覺模組檢測設(shè)備是一種大尺寸液晶模組檢測系統(tǒng)，具有檢測精度高、配置靈活易用、維護(hù)簡單可靠的特點(diǎn)，設(shè)備檢測排除了檢測人員的主觀態(tài)度和感知差異造成的判斷誤差，有助于保障產(chǎn)品的檢測一致性。主要應(yīng)用在模組行業(yè)的亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、偏光片雜質(zhì)、漏光點(diǎn)、點(diǎn)狀異物等點(diǎn)缺陷;亮線、暗線、淺線、偏光片線狀不良、線狀異物等線缺陷;污斑、灰階、串?dāng)_、背光均勻性、凹痕、氣泡、網(wǎng)紋等面缺陷;表面劃痕、破片、絲印位置偏移、漏印、字跡模糊、條碼缺失、條碼錯(cuò)誤、貼反等外觀缺陷。

機(jī)器視覺已應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、遙感圖像分析、醫(yī)學(xué)圖像分析、安全、監(jiān)控與跟蹤、國防系統(tǒng)、軍事應(yīng)用、空間探索等領(lǐng)域。產(chǎn)品的成功上市實(shí)現(xiàn)了對電視屏幕和整機(jī)缺陷檢測的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快速、可靠的高效自動(dòng)化操作。提高了企業(yè)工業(yè)水平和自動(dòng)化程度，使其產(chǎn)品更具競爭力，加快工業(yè)智能化發(fā)展的趨勢。機(jī)器視覺缺陷檢測方法成為已自動(dòng)化行業(yè)的新焦點(diǎn)。

4.結(jié)語

綜上所述，通過對機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測具體方法的研究，能夠有效阻隔為機(jī)械加工零件表面紋理被損壞的情況，有效避免機(jī)器零件表面出現(xiàn)凹痕、氣泡、網(wǎng)紋，進(jìn)而提高機(jī)械零件合格出廠率，提高機(jī)械加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。