随着我国航天事业的快速发展,火箭进入高密度发射阶段,对火箭的生产周期和可靠性提出了更高的要求。阀门作为火箭发动机核心部件之一,其密封性良好与否直接关系着发动机能否正常运行、火箭能否成功发射。阀门通过阀芯与壳体的相对运动来实现调节功能,因此阀芯与壳体的配合表面易发生泄漏。目前企业阀门气密性检测采用人工观察式浸液式气泡检测法,即将阀门进出口接入高压气体管路,再将阀门完全浸没于酒精中,人眼观察一定时间内气泡的产生情况来判断气体泄漏量是否合乎标准。工人在长时间的视觉专注过程中容易疲劳,易漏检误检且不易复检,检测结果的准确性低,而自动化干式检测法难以检查微小泄漏且成本较高。因此,需要对基于机器视觉的阀门气密性检测系统进行研究,通过相机代替人眼构建高效准确的阀门自动化气密检测系统。首先,对阀门气密性检测过程进行分析,根据要求选择合适的相机、镜头与光源等硬件,开发阀门气密检测系统软件,组建阀门气密检测系统实验平台以对阀门气密性检测算法进行研究。其次,阀门气密性检测算法需实现气泡计数与体积测量,主要包括气泡识别算法、气泡跟踪算法与气泡体积测量算法。气泡识别算法采用传统图像处理技术对高分辨率气泡图像进行气泡候选区域提取,再基于Mobile Net V3为主干网络的卷积神经网络对候选区域进行气泡定位的方式对气泡进行识别;气泡跟踪算法采用卡尔曼滤波方法对气泡轨迹进行预测,再通过KM算法实现预测信息与检测信息的匹配关联的预测关联方式,配合跟踪算法流程与气泡轨迹验证实现气泡跟踪;气泡体积测量算法采用椭球体模型与受力分析模型分别实现,并基于气泡图像数据集对算法参数进行标定。通过实验分析,对气泡识别、跟踪与体积测量算法进行评估并确定气泡检测准确性,验证了气密检测系统算法的实时性,最终满足航天阀门气密检测的要求。根据浸液式气泡法航天阀门气密检测流程及要求,实现基于机器视觉的阀门气密检测系统的研究,包括气密检测软硬件平台的建立及气泡识别、跟踪与体积测量算法的分析与研究,通过实验对各算法参数进行分析与评估,最终满足航天阀门气密检测的精度和速度要求。