圆柱型高精密零件表面缺陷检测及形貌分析-论文.pdf

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1、澈与电子学进展51，041202(2014)Laser&0ptOelectrOnicsProgress~2014(中国激光》杂志社圆柱型高精密零件表面缺陷检测及形貌分析苏俊宏刘胜利西安工业大学光电学院，陕西西安710032摘要针对圆柱型高精密零件高曲率表面缺陷检测的问题，设计并实现了基于机器视觉的在线检测系统。检测时，为了解决金属件表面反光的问题，设计了专用的光源系统和照明方式。通过光学系统和机械旋转平台的配合，圆柱型零件在旋转的过程中被光学系统成像，从而可以采集到完整的圆柱面图像；经过快速的图像处理技术，可以检测到微米级的轴承表面缺陷；然后对表面缺陷进行形貌分析，

2、确定缺陷的类型。检测结果表明系统具有效率高、精度高、易于使用等特点，可有效解决圆柱型高精密零件表面缺陷在线检测的问题。关键词测量；机器视觉；圆柱面缺陷检测；图像处理；高精密轴承中图分类号TP274~．2文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．041202MeasureSystemofSurfaceFlawandMorphologyAnalysisofCylindricalHighPrecisionPartsSuJunhongLiuShengliSchoolofOptoelectronicEngineering，XianTechnologicalUnivers

3、ity，Xian，Shaanxi710032，ChinaAbstractHighprecisionbearingisakindofcylindricalparts．Amachinevisionbasedonlinedetectionsystemisdesignedandimplementedtomeettheneedofhighcurvaturesurfacedefectsdetectionofcylindricalparts．Duringthemeasurement，aspeciallightsourceandalightingsystemareusedtosol

4、vetheproblemofthereflectionsonthemetalsurface．Throughthecombinationofopticalsystemsandmechanicalrotatingplatform，cylindricalpartsareimagedbytheopticalsystemintheprocessofrotation，thenacompletecylindricalsurfaceimagecanbeacquired．Micronsurfacedefectsanddimensionsofbearingcanbedetectedaf

5、terusingthefastimageprocessingtechnique．Throughtheanalysisonthemorphologyofsurfacedefects，thetypeofdefectscanbedetermined．Experimentsshowthattheproposedsystemhasthefeaturesofhighefficiency，highaccuracyandeaseofuse．Itcaneffectivelymeettheneedsofhighprecisionbearingdetectionanddimensiono

6、nlinedetection．Keywordsmeasurement；machinevision；cylindricalsurfacedefectdetection；imageprocessing；highprecisionbearing0CIScodes120．4630；100．2960l引言圆柱型高精密零件广泛地应用在航天、军事等先进领域。高精密轴承作为圆柱型零件的一种，应用广泛，且精度要求很高。对于微小轴承，其加工过程复杂，检测难度较大，并且在使用时对其表面光洁度都要求较高u，高曲率的表面缺陷检测仍是一个难题，因此对高精密轴承表面缺陷高精度的在线检测是迫切需要

7、解决的问题。高精密轴承一般为空心圆柱体，待测缺陷表面为整个圆柱面，要求检测出圆柱面上面积不小于20ptmx20m的划痕、裂纹等缺陷，可以识别并且确定缺陷的类型。上海大学理学院利用Gamma技术对不同光照条件下带钢表面的缺陷检测进行了研究；西安广播电视大学利用x射线对铝管表面的缺陷检测进行了研究；日本基恩士通过“实时浓淡补正技术”对轴承钢珠表面缺陷实现了检测，这些方法在金属面的检测中都有其优点，但是这些方法都是对特定金属面的检测，而对于高曲率金属面的检测，国内目前还没有一种特定的处理方法。针对轴承高曲率表面缺陷在工业环境下的检测需求，本文将机器视觉的方法应用在轴承