火箭发动机包覆层表面缺陷检测系统研究

郭慧平，王召巴，金永

（中北大学信息与通信工程学院，太原 030051）

0 引言

现代固体火箭和导弹设计中，包覆层已成为发动机装药的重要组成部分，它不仅直接关系到火箭发动机的内弹道性能，而且也是其使用寿命的决定因素之一[1]。包覆层厚度是包覆火药的一个重要参数，对于火炮的具体弹道指标要求，往往要选择一个最佳的包覆层厚度，包覆层太厚或者太薄均会影响发动机正常工作[2]。因此，包覆层厚度是否达到指标要求，对于发动机装药有着至关重要的影响。

在包覆层生产过程中，由于生产工艺及环境等因素的影响，可能会使其表面产生凸起、凹坑、裂纹等缺陷。这些缺陷会直接造成包覆层的厚度偏差，若厚度偏差超过指标要求，不但会影响到发动机的工作性能，甚至会引起安全事故[3]。

本文结合当前自动化技术和图像处理技术，设计了发动机包覆层表面缺陷检测系统。在硬件上，采用工业相机与LED环形光源相结合的图像采集装置；在软件上，采用实时处理的图像处理方法，通过图像模式匹配技术，快速判断是否有缺陷图像存在，并找出缺陷所存在的位置。本系统的检测结果能够为后续的包覆层厚度检测提供重要的参考依据，具有重要的实际应用价值。

1 系统组成及工作原理

系统由机械控制系统、检测操作系统、图像采集系统和图像处理及结果显示系统组成，组成框图如图1所示。

机械控制系统由IPC、脉冲输出卡、控制信号输入输出卡、伺服电机及驱动器和检测工作台组成；……