一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，包括光源、CCD攝像機(jī)、圖像處理單元、可編程控制器和顯示器，所述圖像處理單元分別與CCD攝像機(jī)、可編程控制器連接和顯示器連接，所述光源設(shè)于CCD攝像機(jī)與工件之間。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是，采用上述結(jié)構(gòu)后，本系統(tǒng)通過光源漫反射照亮待檢測的破口區(qū)域，光線照射到被測工件表面后，反射到CCD攝像頭內(nèi)的CCD組件上轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電量信號(hào)。圖像處理系統(tǒng)根據(jù)電量信號(hào)將得到的圖像進(jìn)行二值化處理后，把二值圖像作為對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算分析，最后通過顯示器直接顯示。該系統(tǒng)具有非接觸、高速度、測量范圍大、獲得的信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，大幅提高了工件的合格率。
【專利說明】-種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及檢測領(lǐng)域，特別是指一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 準(zhǔn)確、快速探測零件表面缺陷，直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量，若不及時(shí)剔除不合格產(chǎn)品，將 會(huì)帶來質(zhì)量隱患。但在以批量生產(chǎn)方式為特征的汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)，識(shí)別和檢測 重要零件關(guān)鍵部位的表面缺陷迄今還是以人工目測為主。由于考慮到工藝執(zhí)行過程中的復(fù) 雜性(尤其在采用了先進(jìn)的分離大小頭的連桿漲斷工藝后)，還必須提出規(guī)范的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。 例如，對(duì)連桿大小頭結(jié)合面可能存在的破損，就有如下具體規(guī)定：破口面積小于3. 2mm ;破 口任何一方向的線性長度小于2. 5mm。只要符合其中一個(gè)條件，就將判定為不合格而被剔 除。根據(jù)零件的特點(diǎn)，破口可能出現(xiàn)的區(qū)域在結(jié)合面(線）的外側(cè)，其范圍呈"八"字形。在 此情況下，依靠人工目測、估算的方式，不但效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且無法準(zhǔn)確執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn) 中的規(guī)定。另一方面，即使采用其它常規(guī)測量方法，也難以達(dá)到上述目的。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種可快速準(zhǔn)確檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，。它具有非 接觸、高速度、測量范圍大、獲得的信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，大幅提高了工件的合格率。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案：一種用于檢測工件表面 缺陷的系統(tǒng)，包括光源、C⑶攝像機(jī)、圖像處理單元、可編程控制器和顯示器，所述圖像處理 單元分別與(XD攝像機(jī)、可編程控制器連接和顯示器連接，所述光源設(shè)于(XD攝像機(jī)與工件 之間。
[0005] 進(jìn)一步的，所述(XD攝像機(jī)包括(XD組件和透鏡。
[0006] 進(jìn)一步的，所述光源為LED光源、鹵素?zé)艋蚣す鉄簟?br> [0007] 測量系統(tǒng)主要由C⑶攝像機(jī)、LED光源、圖像處理單元、可編程控制器、顯示器等組 成，其中，CCD攝像機(jī)用于取像；LED光源提供穩(wěn)定的、長效的光源，保證取像質(zhì)量；可編程控 制器對(duì)測量系統(tǒng)的功能執(zhí)行予以控制；圖像處理單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，并提供信號(hào)輸 出；顯示器顯示取像情況和數(shù)據(jù)分析結(jié)果；
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果在于：本系統(tǒng)通過光源漫反射照亮待檢測的破口區(qū)域，光 線照射到被測工件表面后，反射到CCD攝像頭內(nèi)的CCD組件上轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電量信號(hào)。圖 像處理系統(tǒng)根據(jù)電量信號(hào)將得到的圖像進(jìn)行二值化處理后，把二值圖像作為對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一 步的計(jì)算分析，最后通過顯示器直接顯示。該系統(tǒng)具有非接觸、高速度、測量范圍大、獲得的 信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，大幅提高了工件的合格率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用為了更清楚地說明 本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010] 圖1為本實(shí)用新型中電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0011] 圖2為本實(shí)用新型中光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013] 如圖1所示的一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，包括光源2、(XD攝像機(jī)1、圖像 處理單元4、可編程控制器5和顯示器6,所述圖像處理單元4分別與(XD攝像機(jī)1、可編程 控制器5連接和顯示器6連接，所述光源2設(shè)于(XD攝像機(jī)1與工件3之間。
[0014] 本圖像處理系統(tǒng)在實(shí)際使用中，對(duì)于灰度的二值化閾值和光源2的設(shè)定采用比對(duì) 的方法實(shí)現(xiàn)。比對(duì)的具體方法：用已知的樣件作為比對(duì)的參照物，把已知的參照物測量值 除以參照物對(duì)應(yīng)的像素值，即可得到像素與實(shí)際值之間的對(duì)應(yīng)比例值。通過調(diào)整光源2亮 度以及系統(tǒng)的二值化閾值，對(duì)灰度的二值化閾值進(jìn)行優(yōu)化，保證系統(tǒng)對(duì)對(duì)象邊界具有相對(duì) 較高的分辨率，即優(yōu)化后的二值化閾值和光源2可以使邊界的變化產(chǎn)生盡量大的像素值變 化。
[0015] 進(jìn)一步的，所述(XD攝像機(jī)1包括C⑶組件11和透鏡12。其中C⑶組件11可理 解為一個(gè)由感光像素組成的點(diǎn)陣，c⑶組件11的每一個(gè)像素都-對(duì)應(yīng)了被測對(duì)象的二維 圖像特征，即通過對(duì)"像素點(diǎn)成像結(jié)果"的分析可以間接分析對(duì)象的圖像特征，比如通過對(duì) 二值化圖像中的成像像素個(gè)數(shù)的計(jì)算，可以得到相應(yīng)對(duì)象的長度值和面積值。
[0016] 進(jìn)一步的，所述光源2為LED光源、鹵素?zé)艋蚣す鉄?，光?有組合在攝像頭之中 和分體布置等兩種形式，而光源2自身又有熒光燈、鹵素?zé)?、激光和LED光源等多種。根據(jù) 本例的具體情況，采用了分體布置的LED光源方案，這種型式易于調(diào)整。
[0017] 作為一種表面缺陷測量，上述檢測系統(tǒng)具有圖像的直觀顯示與測量結(jié)果的分析判 斷相結(jié)合的特點(diǎn)。對(duì)于連桿結(jié)合面破口缺損的面積檢測，通過圖像處理中的優(yōu)化算法將破 口影像獨(dú)立出來，其中破口缺損部分的影像二值化為黑色，其它部分的影像為白色。然后， 通過對(duì)黑色像素點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和單位轉(zhuǎn)換，就能得到破口缺損部分的面積大小，進(jìn)而作出 合格與否的判斷。至于對(duì)破口最大線性長度的檢測，乃是利用"邊界掃描法"通過沿X方向 和Y方向的掃描，找到破口的邊界，然后根據(jù)對(duì)兩組平行線所圍成的矩形、即包絡(luò)破口邊界 的那個(gè)矩形的對(duì)角線的計(jì)算，來確定破口缺損部分的最大線性長度。
[0018] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于：包括光源（2)、（XD攝像機(jī)（1)、圖 像處理單元（4)、可編程控制器（5)和顯示器（6)，所述圖像處理單元（4)分別與(XD攝像機(jī) (1) 、可編程控制器（5 )連接和顯示器（6 )連接，所述光源（2 )設(shè)于(XD攝像機(jī)（1)與工件（3 ) 之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于：所述CCD 攝像機(jī)（1)包括C⑶組件（11)和透鏡（12 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測工件表面缺陷的系統(tǒng)，其特征在于：所述光源 (2) 為LED光源、鹵素?zé)艋蚣す鉄簟?br> 【文檔編號(hào)】G01B11/28GK203908956SQ201320664452
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】王先明, 石峰雷 申請(qǐng)人:重慶錦和鴻科技有限公司