基于DSP的机器视觉检测系统的设计及应用

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xzy200611519
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在现代自动化生产中,尤其在生产过程监控、检测产品质量方面,机器视觉技术应用广泛。本课题设计了一套基于DSP的机器视觉检测系统,该系统被应用到某企业生产的两种器件的检测上:一是铝电解电容器在卷绕工艺后,对其引脚的各类缺陷检测;二是齿轮在压力机上进行冷整形之前,需要对齿轮键槽的朝向位置进行检测。这两个检测都属于工业检测中的外观检测。  本文针对该企业的实际检测需求,分析了传统外观检测方法的弊端,提出了基于DSP的机器视觉检测系统的解决方案:两个检测应用都是对器件的外观检测,二者共用一套硬件系统,采用相同的软件程序流程。具体围绕机器视觉系统的硬件和两种检测算法进行详细设计,选择DM642为图像处理单元的核心,分模块对硬件进行原理图和PCB设计;软件框架采用图像采集、图像处理、控制决策与图像显示的框架,两个器件所测量的外观参数不同,以保障流水线检测的实时性和准确性为目标,重点研究两种检测算法。  对于电容器缺陷检测,如何快速、准确的判断电容器合格与否,并进行缺陷分类的算法设计成为了研究的重点。用固定阈值分割法对图像进行预处理,使用连通域法提取图像的轮廓信息,针对检测的实时性要求提出了一种简易的新算法:特征值的标定算法。利用特征点的快速标定和对像素当量的测定,对电容器的引脚进行快速检测。  对于齿轮键槽朝向的检测,实质上是确定键槽角度,寻找直线的问题。先进行图像预处理、反色和轮廓提取算法,本文针对齿轮的外形特征,提出一种新方法:基于小区域的二次Hough变换的算法。具体是在划分图像象限,缩小检测区域的基础上,采用二次Hough变换实现直线的快速和准确的搜寻。利用旋转算法对检测的角度进行验证。  最后,搭建了实验平台,对两个应用进行实验环境下的相关测试研究。实验结果表明,本课题所提出的方案能够实现快速、准确的检测两种器件的外观质量,完全满足企业的功能需求,对企业的产量、供货能力、产品质量都意义重大,具有重要的理论意义和广泛的应用价值。
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