基于機(jī)器視覺的格架缺陷檢測技術(shù)的研究

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2、視覺的格架缺陷檢測技術(shù)的研究－義．｝專業(yè)學(xué)位類別工程碩±——￣?。墝W(xué)號２０１３２２０５０２１３：作者姓名ｒ＞；＾指導(dǎo)教師劉爽教授ｉｉｉ。．．ｆ￣－．ｆ．：．—二‘；獨(dú)劍性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝＊的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論

3、文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名：－過Ｋｔ曰期：如１（年１月診曰論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可［＾１采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。’（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）Ｉ作者簽名：主］Ｖ訴導(dǎo)師簽名日期：年Ｊｒ月媒日分類號密級注1UDC學(xué)位論文基于機(jī)器視覺的格架缺陷檢測技術(shù)的研究（題名和副題名）劉少荘（作者姓名）指

4、導(dǎo)教師劉爽教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱光學(xué)工程提交論文日期2016.04.18論文答辯日期2016.05.17學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。RESEARCHONINSPECTIONTECHNIQUESOFGRIDSPACERDEFECTBASEDONMACHINEVISIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngin

5、eeringAuthor:ShaozhuangLiuSupervisor:Prof.ShuangLiuSchool:SchoolofOptoeletronicInformation摘要摘要格架是核燃料組件的核心組成器件，用來貯存、定位燃料棒。在焊接、裝配過程中，格架中的焊點(diǎn)、鋼凸、彈簧、導(dǎo)向管可能會產(chǎn)生各種缺陷，這會導(dǎo)致存在嚴(yán)重的安全隱患。格架在投入使用之前，必須進(jìn)行缺陷檢測。目前國內(nèi)對于格架的缺陷檢測仍然采用人工檢測的方式，人工檢測存在著主觀性大、易疲勞、效率低、成本高等諸多缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)及圖像處理技術(shù)的發(fā)展，基于機(jī)器視覺的自動光學(xué)檢測技術(shù)逐漸替代了人工檢測，通過光學(xué)成像系統(tǒng)采集圖像并對信

6、息加以提取處理，最終完成分析檢測，該技術(shù)也成為了格架缺陷檢測今后的發(fā)展方向。因此，對于格架缺陷檢測技術(shù)的研究及系統(tǒng)的開發(fā)具有重要的意義。本文針對格架缺陷檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，缺陷識別的相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，主要的成果及內(nèi)容如下。1.針對格架缺陷檢測系統(tǒng)指標(biāo)和原理進(jìn)行分析，提出以圖像采集模塊、光源模塊、運(yùn)動模塊及圖像處理模塊組成的檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。通過高分辨率面陣相機(jī)及高景深的遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)捕獲到穩(wěn)定清晰圖像，經(jīng)運(yùn)動機(jī)構(gòu)和圖像處理算法分塊檢測柵格化的目標(biāo)格架，最終實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率的自動光學(xué)缺陷檢測系統(tǒng)。2.在預(yù)處理單元，研究中值濾波、均值濾波及高斯濾波算法減少格架圖像噪聲（相機(jī)及照明設(shè)備自身所造

7、成），從計(jì)算效率及處理效果考慮，高斯濾波最佳。應(yīng)用灰度平均值、最大類間方差、迭代閾值方法進(jìn)行圖像分割研究，考慮格架圖像目標(biāo)和背景對比度較大及計(jì)算的復(fù)雜度，通過實(shí)驗(yàn)得到灰度平均值算法的分割效果和效率最佳。最終在預(yù)處理部分采用高斯濾波加灰度平均值的算法進(jìn)行去噪、圖像分割，提高了后期檢測精度及系統(tǒng)性能。3.格架待檢目標(biāo)相對位置有差異，提出結(jié)合機(jī)械平臺運(yùn)動位置建立位置模板的方法確認(rèn)格架鋼凸、彈簧和導(dǎo)向管的