基于机器视觉的轮胎三角胶贴合质量检测系统研究

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作为工业检测技术中的实用技术之一,机器视觉检测技术必定会在未来针对工业产品的检测上大放光彩,三角胶作为汽车轮胎内胎的重要组成部件之一,其质量优劣直接关系到汽车的多项性能指标是否达标。目前三角胶生产厂商在生产过程中多采用通过传统的人工检测方法,该方法存在劳力成本高、高误检率、低效率等极大影响企业生产效能的问题,更不符合“中国制造2025”智能制造的指导思想,因此本文结合实际生产情况设计了一套基于机器视觉技术的轮胎三角胶质量检测系统。主要内容和工作成果如下:(1)结合现有三角胶挤压贴合方式设计视觉检测系统,综合分析得出视觉模块采用激光三角测量法最为合适,其中测量模型则采用激光发生器垂直于被测面并与视觉传感器成40°夹角的方式,该方式可以减少因激光器斜置产生的误差。系统的软件与通讯模块则基于.NET Framework框架和OPC技术开发实现,特点是便捷、快速、鲁棒性强。(2)分析相机标定基本原理,提出一种基于张友正标定尺法的锯齿标定方法,即采用10.0mm锯齿标定尺来完成视觉传感系统的坐标标定,得到视觉传感模块的标定参数,通过实验得出该模型分辨率Z向分辨率为0.0284mm/pixel,X向分辨率 0.0455mm/pixel。(3)通过实验对比分析三角胶图像的处理流程,利用设定不同感兴趣区域提高,图像的采集效率和算法的处理速度,采用中值滤波法清理图像中的杂波,利用直方图来获取三角胶的二值图像,通过图像分割实现重要特征获取,利用Canny算子检测识别三角胶贴合区域边缘,基于图像形态学的方法实现对图像特征的突出,所有算法均利用C#.NET工具来设计实现。(4)本文归纳了三角胶的4种缺陷形式并制定不同的检测策略,提出了针对边缘错位和交叠过量问题的特征提取与识别方法。以现有三角胶生产指标和系统测量的精度要求,完成硬件选型与安装。视觉检测模块采用面阵CMOS传感器和500mV、650nm半导体单线激光发生器,软件模块运行于工控机上,本系统通过设计安全、简洁的软件界面以增强最佳用户体验,并提供有着良好的复用性与扩展性的初始参数预设模板,输出结果以XML数据格式展示。在实现质量检测方法后,通过随机100件样品的检测对比实验得出系统的漏检率为0%、误检率为3%、检测效率为2.74s/件,达到预期目标。
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