基于计算机视觉的零配件检测系统研究与应用

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随着科学技术的不断进步和发展,计算机应用于科学技术研发和生产、生活等领域越来越广泛,并取得了飞跃的进步。在现代工业化生产中,研究工业产品的智能化检测系统成为现代化生产的一个重要方向,计算机视觉检测系统的应用可以用来代替人工,进行产品生产和检测。按照用途和功能不同,可分为检查、定位和装配3个类型。该项系统的研发是—种高度智能化的科技检测手段,是现代化生产方式科学化的具体表现,它极大提高了生产检测的准确性,并满足了工业生产提高生产效率的要求,同时,大大缩小了企业的生产成本和风险,是一项节约人力和物力的超高科技项目。摆脱了传统制造业产品检测过程中依靠人工目视识别的现状,目视识别方法在高度紧张、连续的单纯作业环境下工作容易造成视觉疲劳,无法保证准确的、快速、有效率的完成工作任务。构建计算机视觉检测系统具有很多无可比拟的优势和发展前景,该系统对零配件进行自动化的识别与检测,无需人工接触,只要通过采集设备到其中产品的数字图像,从而进行自动化检测,具有自动化、高效率、低风险一系列的优质特点,同时,还可降低人工生产和检测的成本,大幅提高生产企业劳动生产效率,充分发挥生产企业的高度自动化的优势。计算机视觉检测(AVI)是基于计算机视觉技术和方法为基础的,综合运用图像处理,精密测量和模式识别,人工智能技术的非接触式检测方法。其基本原理是,在目标图像是由一个计算机视觉系统进行分析,以获得所需的测量信息,再结合先验知识,确定产品合格或不合格。本文主要基于计算机视觉检测技术的零配件检测系统进行研究和探讨。本系统主要采用手动图像分割等方法,使用这种方法可以充分避免图像分割出现缺陷,提高图像检测准确性以及保证检测速度。系统选用CCD或CMOS数码照相机摄取装配线上零配件图像,大致分为3个环节。首先,需要摄取完全符合零件质量要求标准的模版图像,并对所摄取的图像进行平滑滤波等预处理,由系统手动设定完全符合零件质量要求的标准模版图像,划分需要检测的区域(元件),保存每个区域的图像特征;其次,检测时,摄取装配线上需要检测的零配件图像,通过图像配准算法,进行检测目标图像与标准模版图像的位置配准;最后,提取待检测图像每个划分区域的图像特征,与标准模版图像的每个划分区域特征比较,用以检测装配线零件加工质量,是否存在元件装配错误,进行错误提示和告警,达到智能化检测的目的。本篇论文以VC++.NET为系统开发平台,建立装配线零配件图像检测实验系统,该系统可以充分运用于汽车装配生产线在线检测零配件的错装和到位问题,加快检测速度,提高生产和装配质量,提升产品的品牌竞争力。如将此项技术大力推广和应用,必然会给工业革命带来再次改革和突破。最后,本文就计算机视觉检测技术和系统方面所做的工作进行总结,并展望了关于本课题相关研究下一步设想和拓展研究方向和应用领域。
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