随着现代工业的高速发展,工艺保证和普通定性判断已无法满足产品质量要求,因此对零部件微小尺寸内孔在交通运输、航空航天、机械制造、矿山机械、理化生物及国防等领域中的应用越来越广泛。基于内锥镜的内壁缺陷检测技术是一种非接触式自动化测量[1],能够实现快速测量,且精度较高,目前应用广泛。通过将内锥镜光管深入到内壁,沿着内壁轴线方向测量内壁不同截面,由于内锥镜的成像原理,在CCD上呈现像数渐变的三角形内壁形貌误差。因此,本文引用了图像展开和拼接关键技术,还原内壁形貌呈现于LED大屏幕进行人为识别,本系统对流水线快速检测具有重要意义。本文主要对微小尺寸内孔侧壁缺陷检测系统进行了研究,从检测要求、检测原理、光学元件选型和图像处理方法上进行了研究阐述,构建了检测系统,并对其进行了效果验证。研究内容包括以下几个方面:(1)对国内外内孔侧壁缺陷检测的传统方法和目前应用较为广泛的方法进行了综述和比较;(2)阐述了目前内孔侧壁缺陷检测方法的原理和使用范围,介绍了基于内锥镜的内孔侧壁缺陷检测原理,并根据其原理设计了一套内孔侧壁缺陷检测系统,具体对光学装置选型和图像处理的系统设计;(3)分析了内孔侧壁缺陷检测系统环带图像形成的方法,提出了环带图像圆心的确定和环带图像的展开方法和径向矫正,分析了插值算法和图像展开后的问题,并进行仿真验证;(4)根据展开后图像的特点,提出了图像拼接算法,并进行了仿真验证,展示了该检测系统在实际中的功用;(5)通过试验测试及分析,对内孔侧壁检测装置和图像展开及拼接算法可行性的试验论证。实验数据说明,本文提出的内壁缺陷检测系统能够实现小孔的快速、无损检测,自动化程度和测量精度较高,达到课题预期目的。