近年来,随着测控技术的迅速发展,光电编码器作为一种集光、机、电技术于一体的角位移以及直线位移传感器,以其分辨率高、测量精度高、寿命长、可靠性好、测量范围广、体积小等特点,在数控机床、伺服电机、电梯、航天航空等领域扮演着愈发重要的角色。光栅作为光电编码器的检测元件,其质量的好坏直接影响到编码器的测量精度和使用性能。由于光栅码盘制造工艺的限制,其码道往往会产生星点、铬点、毛刺、断线等缺陷。目前,光栅码道缺陷的检测方式主要以人工检测为主,其主观性强、劳动强度大、成本高,难以在精度、效率及自动化程度等方面满足检测要求。因此,本课题基于数字图像处理技术,开发了光栅码道缺陷检测系统,为实现光栅码道缺陷的自动化检测奠定了基础。首先,根据光栅码道缺陷检测的检测原理和技术要求,分析了光栅码道缺陷检测的关键技术,搭建了系统的硬件平台,完成了工业相机、镜头、电动二维平移台的优选;设计了适合的光源组合以及光栅夹具,对不同的图像采集方式进行实验研究,获取高质量的光栅码道图像。然后,基于数字图像处理技术,根据光栅码道图像的特点,设计了光栅码道缺陷检测图像处理算法。研究了图像去噪、对比度增强、运动模糊图像复原等图像预处理算法。分析了传统的图像分割算法,如阈值分割、边缘检测等,采用一种特殊的边缘重绘算法分割光栅码道缺陷,并抽取目标缺陷区域的周长、面积、长短径及圆度等几何特征进行参数测量,提取缺陷特征,识别多种光栅码道缺陷。最后,基于VC++平台和Open CV计算机视觉库,开发了光栅码道缺陷检测系统软件,对检测系统的整体性能、检测结果以及检测效率等进行实验,实验表明,本文开发的光栅码道缺陷检测系统是可行的、有效的,适用于多种光栅码道缺陷的检测,缺陷识别率达95%以上,误检率在4%以下,漏检率在5%以下,针对2000/3P规格光栅,检测效率达43秒/个,检测精度达微米级。