基于机器视觉的光模块底座表面缺陷检测

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feileizuhe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光模块底座是组成光模块中的基础构件之一,其作用是支承固定光电子器件,稳定内部连接回路。随着我国光纤通信事业的蓬勃发展,光模块底座需求量伴随光模块产业扩张逐渐增大,其生产质量要求日益严格。由于光模块底座属于精加工金属铸件,其结构易受生产工艺的影响产生表面缺陷,直接影响到其组成光模块的质量以及产品合格率。而当前光模块底座的质量检测主要依靠人工逐一检测,劳动生产成本高,其准确率与稳定性难以满足光模块底座自动化生产的需求。机器视觉检测技术以其高效率、高精度和高作业安全性等特性成为近年缺陷检测技术快速发展的方向,广泛应用于各检测和精度测量领域。本文采用机器视觉技术针对光模块底座的上下表面缺陷进行检测识别研究,并开发了光模块底座缺陷检测系统,对实现光模块底座的自动生产具有一定理论意义和工程实际应用价值。论文选题源自长沙市重大科技专项(批准号:kq1804005),首先对光模块底座检测成像方案进行研究设计,按检测需求对光模块底座表面完成图像采集工作,然后重点根据检测技术要求,对光模块表面缺陷的检测识别算法进行了研究。论文的主要内容如下:(1)根据光模块底座的结构特点、缺陷形式及检测技术要求,阐述了工业相机、镜头和光源的选型原则,根据实验确定了最佳成像角度与表现缺陷效果最佳照明光源,综合成像清晰度评价实验确定了相机微调相距,最终构建了光模块底座缺陷检测系统的成像方案。(2)针对光模块底座成像具有较强的复杂背景噪声的特点,分析确定了一种结合自适应中值滤波和基于改进权值的拉普拉斯锐化的方法的图像预处理方法,验证结果表明弱化了待检测图像的背景纹理,增强了待检测区域的对比度。(3)针对光模块底座常见的缺角缺陷检测,设计了基于自适应多尺度结构元素的形态学缺陷检测方法,首先通过选择、设计结构元以构建多个由不同结构元处理的尺度图像,根据自适应权重对该尺度图像合成,对尺度合成图像通过Hough直线角度矫正和灰度累计以定位分割疑似缺陷区域,最后计算疑似缺角区域的平均宽度像素,根据先验信息阈值进行缺陷判别,实验结果验证了该检测方法的准确性、可行性和稳定性。(4)针对光模块底座卡石颗粒毛刺缺陷,设计了一种基于改进图像匹配的光模块底座缺陷检测方法,该方法通过改进的SURF算法与基于MSAC的双向最邻近邻域搜索相结合,获得待检测图像相对模板图像的单应变矩阵,待检测图像使用单应变矩阵变换与模板图像进行特征配准,最后采取改进图像差影法提取光模块底座缺陷特征进行定位疑似缺陷,根据实际的缺陷判定依据对光模块底座表面的卡石颗粒毛刺缺陷进行识别。使用上述算法对多个光模块底座进行缺陷检测,实验结果验证了该检测方法的准确性、可行性和稳定性。(5)设计了一套用于光模块底座缺陷检测的检测流程方案,并开发了基于机器视觉的光模块底座检测系统。该系统通过设计Lab VIEW交互界面采集图像,然后通过软件接口调用MATLAB中所使用的算法进行缺陷检测,并输出算法处理的检测结果传输到Lab VIEW的界面,可实现光模块底座表面缺陷的自动检测。
其他文献
学位
学位
自动驾驶汽车集环境感知、智能决策和协同控制于一体,能充分协调车辆与交通环境的关系,保证车辆的平稳安全行驶,是汽车未来发展的一个重要方向。实现高水平的自动驾驶技术,有助于减少交通事故,避免交通堵塞,提高乘客的出行效率。目前,传统的自动驾驶辅助系统通常采用基于规则的专家系统作为决策模块,但有限的规则很难处理复杂多变的交通环境。深度强化学习可以通过试错学习策略来处理序贯决策问题,因此本文将深度强化学习应
现代科学技术的发展进步离不开精准的测量方法,获取准确可靠的测量数据才能结合数据资料进行正确的科学分析与计算,并进一步采取反馈控制措施等。对于发动机缸内复杂变化的振动信号,通常需要用压电材料等敏感元件作为主要测量工具,测量时压电传感器将产生正比于缸压的电荷量,但是这种电荷信号十分微弱,需要用二次仪表如电荷放大器进行转换处理,经放大后的信号才便于观察。因课题组对燃烧分析系统的研究及开发需要,本文设计了
汽车在人们日常生活中越来越普遍。随着汽车数量的增加,由汽车尾气引起的环境污染也更加严重,再加上石油能源枯竭问题。人们开始把汽车发动机的节能、增效、低排放作为一体化课题进行综合研究和技术开发。由于可变气门技术可以全面提高发动机综合性能,包括动力性、经济性和怠速稳定性;氧闭环控制技术可以有效改善发动机经济性和排放性。所以这些技术逐渐成为研究机构和汽车厂商研究的热门方向。本文研究工作的目的,就是通过在一
汽车行业的迅速进步使得环境污染和能源危机问题越来越严重,也使得无污染、能量利用率较高的纯电动汽车逐渐成为了汽车行业研究的热点。传统单一电池技术无法兼顾能量和功率特性的缺点限制了纯电动汽车的推广和普及,而超级电容和蓄电池组成的复合电源系统却能很好地解决单一电池的不足,同时还能提高车辆的续航里程。复合电源系统提升续航里程的关键在于再生制动技术,而再生制动技术的最主要影响因素就是控制策略。因此针对复合电
学位
随着社会经济的快速发展,节能和环保逐渐成为全世界关注的重点。汽车轻量化也应运而生,使用各类轻质高强的复合材料成为实现汽车轻量化的有利途径。碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)具有良好的使用性能,逐渐发展成为制作汽车零部件的理想材料。但是CFRP存在使用成本较高,回收利用率低的问题,使得众多学者不断寻找其他材料来弥补该缺点。玄武岩纤维(Basal
在既要保证经济增速发展又要兼顾资源环境的生态文明建设的新形势下,能源利用率可达80%以上的天然气冷热电三联供系统成为当前研究的热门话题之一。冷热电三联供机组具有启停灵活、占地面积小,便于发展分布式能源的特点,不仅可以提高能源利用率,减少能量输送损失,还可以增加电力供应,缓解电网压力,预计会在城市得到大力推广。但这对设备监控和人员分工提出了要求,并且人力参与的监控过程很难保证监控数据的准确性和实时性
学位