液压制动器密封凹槽缺陷机器视觉检测系统

摘要

液压制动器是汽车制动系统的关键部件。由于现有加工工艺的不成熟，制动器凹槽往往存在砂眼、振纹、煤渣三种缺陷。而这些缺陷会破坏液压制动器的密封性能，导致制动系统的性能失效。因此，对液压制动器进行缺陷检测十分重要。目前，液压制动器凹槽缺陷检测主要采用效率低下的内窥镜肉眼检测法。为了适应批量工业检测的需求，本文基于机器视觉原理，提出一种非接触式制动器凹槽缺陷检测方法。主要内容如下：
　　1）分析液压制动器工作原理及缺陷形成原因，提出系统的技术指标和功能需求，制定总体方案；设计一套基于机器视觉的检测系统，具体包括硬件模块设计、缺陷检测算法设计和软件模块设计。
　　2）检测系统的硬件由视觉传感系统、机械传动系统、气路回路系统和运动控制系统构成。作为硬件核心，视觉传感系统分为照明系统、图像采集卡、工业数字相机、光学镜头；机械传动系统分为控制视觉传感直线运动的伺服电机系统和控制液压制动器旋转运动的步进电机系统。
　　3）根据液压制动器凹槽的缺陷特性，将缺陷划分为砂眼、振纹、煤渣，针对每种缺陷提出对应的检测算法。首先利用中值滤波去噪技术和基于投影法的液压制动器凹槽区域提取技术进行图像预处理；然后利用面积特征、投影法、分块法对提取的图像分别进行砂眼、振纹、煤渣检测。
　　4）根据缺陷检测算法和检测流程，开发了基于Visual C++6.0的液压制动器凹槽缺陷检测软件。软件系统分为参数设置、电机控制、图像处理、图像采集以及结果输出五个模块。
　　实验结果表明，系统单件制动器缺陷检测节拍为25s，效率高，满足系统功能需求。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 机器视觉概述

1.3 制动器缺陷检测技术的国内外研究现状

1.4 本文的研究内容

1.5 本章小结

2 检测系统总体设计

2.1 液压制动器及其缺陷分析

2.2 检测系统总体设计思想

2.3 检测系统的需求分析

2.4 检测系统的性能指标

2.5检测系统的总体设计方案

2.6 本章小结

3 系统的硬件设计

3.1 视觉传感系统

3.2 机械传动系统

3.3 气路总体设计

3.4 运动控制系统

3.5 本章小结

4 液压制动器凹槽缺陷检测算法研究

4.1 凹槽缺陷检测的流程

4.2 图像预处理

4.3 砂眼缺陷检测算法研究

4.4 振纹缺陷检测算法研究

4.5 煤渣检测算法

4.6 本章小结

5 系统的软件设计

5.1 系统软件总体功能需求

5.2 软件模块实现

5.3 测试软件主界面设计

5.4 系统软件的检测流程

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录A 检测系统各机构实物图及整体装配图

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