薄片工业件特征在线视觉检测系统研究

王玉槐，王琦晖，张慧熙，赵鑫权

(杭州师范大学钱江学院，浙江杭州310012)

制造业是浙江省乃至整个中国工业经济的支柱产业。目前，制造企业大多建立了产品零件批量自动生产线，但检测方式仍主要是传统的人工抽检。人工抽检在保证产品质量方面存在瓶颈，工作量巨大，不仅很难完成100%的检测，而且极易受检测员及环境等因素的影响，很难保证检测的效率与精度。另外，薄片件比较薄，在人工接触力的作用下，会改变其相对位置，产生变形，影响测量的精度。而且，人工也很难对薄片件的不规则形状、孔相对位置及孔径和角度等做出高精度的检测。以定时器极片检测为例，其上存在一些圆孔、直角、圆弧、不规则非圆组合曲线、冲压毛刺缺陷等特征，人工检测很难精确识别这些尺寸和缺陷特征，直接影响了对极片品质的判断，无法得到满意的结果甚至导致严重错误，直接造成较大的经济损失。因此，研究并开发在线非接触式视觉检测系统具有重要的意义和价值。

作者研究了极片件的机器视觉自动检测关键技术，并开发了相应的检测系统。

1 视觉检测系统

作者开发的视觉检测系统的结构如图1所示。

图1 视觉检测系统的结构图

该系统由图像采集子系统、图像处理和分析子系统和执行控制子系统三部分组成。图像采集子系统包括光源设置及照明方式、照明箱 (屏蔽罩)、CCD摄像机、镜头和IEEE1394图像采集卡等;图像处理和分析子系统由运行于工控机上的图像检测软件系统完成，包括图像的去噪、二值化、边界跟踪、尺寸测量、缺陷识别、数据管理及报警等模块;执行控制子系统包括可编程控制器 (PLC)、输送带、接近开关、电磁阀及气缸等。……