專利名稱：基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī)械零件表面缺陷檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī) 械零件表面缺陷檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著中國制造業(yè)的快速發(fā)展，不管是大型龍頭企業(yè)，還是小型企業(yè)都面臨著勞動 力問題。而生產(chǎn)過程又往往會有不合格品產(chǎn)生，為保證不合格品不出廠，企業(yè)必須投入大量 勞動力從事產(chǎn)品全檢。除了成本以外，人工檢查還有以下缺點(diǎn)效率低，準(zhǔn)確率低?？紤]到把計算機(jī)的快速性、可靠性、結(jié)果的可重復(fù)性與人類視覺的高度智能化和 抽象能力相結(jié)合，用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷，從客觀事物的圖像中提取信息并進(jìn)行 處理、分析，最終實現(xiàn)實際的檢測、測量和控制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī)械零 件表面缺陷檢測裝置。本實用新型包括CCD傳感器、計算機(jī)、紅外傳感器、光源、圖像采集卡、PLC控制器、 I/O數(shù)據(jù)接口。紅外傳感器與C⑶傳感器設(shè)置在傳送帶的同側(cè)，其中紅外傳感器與傳送帶的 距離小于CCD傳感器與傳送帶的距離，紅外傳感器與CCD傳感器的連線與傳送帶運(yùn)動方向 垂直。紅外傳感器的信號輸出端與PLC控制器輸入端連接，PLC控制器輸出端與I/O數(shù)據(jù) 接口一端連接，I/O數(shù)據(jù)接口另一端與計算機(jī)串口連接。C⑶傳感器信號輸出端與圖像采集 卡的信號輸入端與連接，圖像采集卡的信號輸出端與計算機(jī)并口連接。光源對應(yīng)待檢機(jī)械 零件設(shè)置。本實用新型的有益效果是能按機(jī)械零件表面缺陷紋理的外部特征，利用計算分 形維數(shù)特征實現(xiàn)自動分級，且過程為無損檢測。

圖1為本實用新型的工作示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī)械零件表面缺陷檢測裝置包括 (XD傳感器1、計算機(jī)2、紅外傳感器3、光源4、圖像采集卡5、PLC控制器6、1/0數(shù)據(jù)接口 7。紅外傳感器3與(XD傳感器1設(shè)置在傳送帶9的同側(cè)，其中紅外傳感器3與傳送 帶9的距離小于(XD傳感器1與傳送帶9的距離，紅外傳感器3與(XD傳感器1的連線與 傳送帶9運(yùn)動方向垂直。紅外傳感器3的信號輸出端與PLC控制器6輸入端連接，PLC控制器6輸出端與I/O數(shù)據(jù)接口 7—端連接，I/O數(shù)據(jù)接口 7另一端與計算機(jī)2串口連接。(XD傳感器1信號輸出端與圖像采集卡5的信號輸入端與連接，圖像采集卡5的信 號輸出端與計算機(jī)2并口連接。光源4對應(yīng)待檢機(jī)械零件8設(shè)置，光源4發(fā)出的光覆蓋機(jī)械零件8的表面。本實施例中的(XD傳感器采集零件表面的紋理圖像，并經(jīng)過圖像處理和分析等過 程，提取圖像特征值進(jìn)而評價零件表面缺陷。因而圖像處理技術(shù)和評價指標(biāo)是整個機(jī)械零 件表面缺陷檢測過程中的核心技術(shù)，直接關(guān)系到零件表面缺陷檢測的準(zhǔn)確性和高效性。利 用分形維數(shù)與表征主觀感知的空隙度參數(shù)作為機(jī)器視覺質(zhì)量的評價指標(biāo)，使得評價過程簡 單易行，同時又滿足人眼的實際觀測結(jié)果。本實施例的具體工作過程為在監(jiān)測工作室中，計算機(jī)首先加載機(jī)械零件表面紋 理圖像庫，傳送帶傳送零件，當(dāng)零件到達(dá)紅外傳感器時，紅外傳感器信號發(fā)生跳變，由此與 之相連接的PLC控制器發(fā)出啟動信號給計算機(jī)，并啟動CCD傳感器，CCD傳感器實時采集當(dāng) 前機(jī)械零件表面紋理圖像，圖像采集卡對CCD傳感器所采集到的圖像進(jìn)行放大、濾波、采樣 等預(yù)處理，將預(yù)處理后的機(jī)械零件表面紋理圖像傳送到計算機(jī)的內(nèi)存中，然后由機(jī)械零件 表面檢測軟件系統(tǒng)對紋理圖像進(jìn)行處理得到分形維數(shù)以及空隙度特征，然后對上述兩個特 征進(jìn)行融合，最后與機(jī)械零件數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)零件圖樣特征進(jìn)行匹配和比對，得到該機(jī)械 零件缺陷的評價指標(biāo)。再結(jié)合設(shè)定的分級標(biāo)稱值，對機(jī)械零件表面的缺陷進(jìn)行分級歸類。最 后在顯示器上顯示檢測結(jié)果。
權(quán)利要求基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī)械零件表面缺陷檢測裝置，包括CCD傳感器、計算機(jī)、紅外傳感器、光源、圖像采集卡、PLC控制器、I/O數(shù)據(jù)接口，其特征在于紅外傳感器與CCD傳感器設(shè)置在傳送帶的同側(cè)，其中紅外傳感器與傳送帶的距離小于CCD傳感器與傳送帶的距離，紅外傳感器與CCD傳感器的連線與傳送帶運(yùn)動方向垂直；紅外傳感器的信號輸出端與PLC控制器輸入端連接，PLC控制器輸出端與I/O數(shù)據(jù)接口一端連接，I/O數(shù)據(jù)接口另一端與計算機(jī)串口連接；CCD傳感器信號輸出端與圖像采集卡的信號輸入端與連接，圖像采集卡的信號輸出端與計算機(jī)并口連接；光源對應(yīng)待檢機(jī)械零件設(shè)置。
專利摘要本實用新型涉及一種基于圖像紋理與分形維數(shù)的機(jī)械零件表面缺陷檢測裝置?，F(xiàn)有的技術(shù)檢測效率低，準(zhǔn)確率低。本實用新型中紅外傳感器與CCD傳感器設(shè)置在傳送帶的同側(cè)，其中紅外傳感器與傳送帶的距離小于CCD傳感器與傳送帶的距離，紅外傳感器與CCD傳感器的連線與傳送帶運(yùn)動方向垂直；紅外傳感器的信號輸出端與PLC控制器輸入端連接，PLC控制器輸出端與I/O數(shù)據(jù)接口一端連接，I/O數(shù)據(jù)接口另一端與計算機(jī)串口連接；CCD傳感器信號輸出端與圖像采集卡的信號輸入端與連接，圖像采集卡的信號輸出端與計算機(jī)并口連接。本實用新型能按機(jī)械零件表面缺陷紋理的外部特征，利用計算分形維數(shù)特征實現(xiàn)自動分級，且過程為無損檢測。
文檔編號G01N21/898GK201583506SQ20092020173
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者丁穎, 何攀, 王佳, 耿麗碩, 范影樂, 鐘華, 陳可 申請人:杭州電子科技大學(xué)