手机玻璃屏表面缺陷视觉检测方法研究

目的针对手机玻璃屏表面缺陷人工检测存在的准确率低、稳定性差等问题,提出一种基于机器视觉技术的手机玻璃屏表面缺陷检测方法。方法采用统计平均法建立模板图像,以减少外界光照对模板图像的灰度影响。采用基于互信息的配准方法实现模板图像和待测图像的像素对齐,将配准后的待测图像与模板图像进行差分运算,获取残差图像,并采用Niblack方法实现残差图像上的缺陷判断。通过搭建的实验平台获取了300幅手机玻璃屏图像,并采用文中提出的方法、模板匹配法和人工检测法对300幅图像实施缺陷检测。结果实验结果显示,文中方法的真正率为92%,真负率为96.5%和准确率为95%。与模板匹配法和人工检测法相比,文中方法在真正率、真负率和准确率上分别至少提高了5%,4%和4.3%。结论文中方法与人工检测方法相比,提高了手机玻璃屏表面缺陷检测的准确率和稳定性。     

用于自由曲面内区域缝隙尺寸的快速检测系统北大核心CSCD

针对自由曲面内区域缝隙的三维几何特征,建立了将三维激光扫描技术与虚拟环境引导定位结合的缝隙尺寸快速测量系统。该系统基于已获取的缝隙截面的关键特征点来约束线激光传感器的扫描视角和扫描深度,逐步调整实现区域缝隙轮廓的自动采样获取;依据绝对差分值的相对变化量来识别定位关键特征点,并在全局坐标系下以非线性最小二乘法对其进行拟合处理,实现区域缝隙的形状描述和几何尺寸表达。为验证系统的精度和可靠性,对具有自由曲线-多尺度尺寸特征的缝隙标准件(200 mm×50 mm×32 mm)进行检测,结果显示:系统可在60 s内完成该区域缝隙的缝宽、缝深、面差检测,检测分辨力为5 μm、检测精度为25 μm;实际运行结果表明:该系统具有高自动性和高效性,能较好地满足在线生产中对自由曲面产品内缝隙尺寸的检测要求。     

关于玻璃缺陷在线检测技术的研究

一、前 言 我国目前有多条大型平板玻璃浮法生产线,但是对生产过程中的破璃缺陷(例如气泡、杂质等),还没有一个良好的自动化检测手段。我们采用通用型的PC系列微机,作为数据记录与处理的心脏,选用光电耦合器件大线阵CCD作为数据采集传感器。田于CCD光敏     

玻璃绝缘子动态差分缺陷检测方法研究

介绍了一种新的玻璃绝缘子缺陷动态检测方法.采用旋转控制平台和倒坝型LED光源,利用动态差分算法抑制复杂环带背景,通过气泡缺陷的差分空洞效应,解决了图像中气泡与黑色环带粘连无法分割的问题,并运用基于支持向量机的分类器进行缺陷检测分类,克服了玻璃绝缘子形状的复杂性以及缺陷的多样性造成的难以自动化检测的困难.测试实验结果表明,该检测方法的检测精度为2mm且检测速度为每分钟10个,能够有效地实现玻璃绝缘子缺陷的检测与识别,满足工业企业自动化生产的需要.     

复合材料层压板分层缺陷相控阵超声检测参数优化方法EI北大核心CSCD

针对复合材料层压板分层缺陷的准确识别问题,通过仿真与实验提出相控阵超声检测激活孔径优化方法,研究并分析不同聚焦深度下激活孔径对声场特性和检测效果的影响。首先,针对相控阵超声接触式检测方法,推导出固固界面下的多点源三维声场模型;然后,对相控阵超声声场进行仿真,研究不同激活孔径下的声场特性;最后,采用热压工艺制备含分层缺陷的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层压板,并搭建相控阵超声检测系统对其进行检测。实验结果表明,通过对相控阵超声激活孔径进行优化选择,能够实现CFRP层压板分层缺陷的准确识别,有效提高缺陷检测精度。     

基于机器视觉的IC卡印刷缺陷检测

针对工厂对IC卡印刷表面经常出现的印刷缺陷检测需求,介绍一套基于视觉的自动检测IC卡上污点、拖墨、色差、套印四种主要缺陷的系统的研究。并使用数据库记录功能解决定位缺陷来源的问题。配合工位采用差影法获取缺陷图像,对点线缺陷的分析,提出基于行间行程差单次扫描连通域分析法解决点线缺陷统计问题;对色差缺陷识别,提出基于印刷色差公式的多区域综合识别方法;对套印缺陷,提出基于神经网络识别缺陷字符并对比缺陷图像与标准图像横纵投影。最后,对500张卡片进行测试,测试结果证明本文的算法检测速度和精度相比于传统人工检测有非常大的提高。     

玻璃绝缘子质量检测中的图像增强方法研究

针对玻璃绝缘子的多环状凹槽结构在图像中形成的光折射环带掩盖气泡、裂缝等缺陷,从而降低成像清晰度及易导致缺陷的误判、漏判的问题,提出通过频域滤波实现玻璃绝缘子图像增强的技术方案.分析气泡和裂缝的缺陷特性,对气泡采用同态滤波,对裂缝采用高频加强滤波,以达到抑制光折射环带所形成的复杂背景和突显上述两类缺陷的目的.试验结果证明,频域滤波能有效增强图像中缺陷部分的细节信息,利于后续的图像分割和缺陷识别,提高玻璃绝缘子质量检测的正确率.     

面向负压成型系统的缺陷改进评价方法研究北大核心CSCD

本文提出了一种面向负压成型系统的缺陷改进评价方法,即基于CFD-DEM双向耦合对负压成型系统在不同出口压力大小下进行模拟分析,得到成型面在负压作用下的速度和压力分布;以不均匀系数和最终筛面物料分布作为反映成型质量的重要评价指标,针对成型缺陷区域出现速度/压力数值集中的现象,对成型面的速度、压力均匀性进行参数优化以提高成型质量。最后将该方法应用于某面向纸尿裤棉芯层的负压成型系统中,结果表明,成型面的速度分布对棉芯层的成型缺陷现象有显著影响;在配风仓出口处设置环形挡圈可显著改善成型质量;当挡圈厚度s=140 mm、内径d=1000 mm及相对位置l=0 mm时,速度不均匀系数最大可下降44.2%,经仿真及实验验证成型质量得到了显著提升。     

电子连接器外观缺陷检测方法研究

为了提高电子连接器产品的质量,对其进行产品检测已成为产品生产过程中一个重要的环节。考虑到连接器的多样性、各类外观缺陷等因素,本文提出了一种基于机器视觉原理的检测方法 .通过对连接器进行几何参数测量及对缺陷连通区域提取,实现了对连接器外观缺陷的检测,具备一定的通用性。     

液晶屏字符显示缺陷检测算法研究

设计了一种基于图像匹配技术的缺陷检测算法,实现了字符缺陷的自动化检测.介绍了检测装置的总体框架和检测算法,算法的核心是提出的改进的基于形状模板的图像匹配算法,利用加权归一化向量点积相似度量计算方法,采用图像金字塔分层搜索策略,与常用的SIFT(Scale-invariant feature transform)匹配算法比较,该匹配算法具有较短的匹配时间和较高的匹配精度.通过实验,算法能够准确有效地检测出字符缺陷,避免了人工检测的误判.     

基于多域多尺度深度特征自适应融合的焊缝缺陷检测研究EI北大核心CSCD

针对焊缝缺陷检测信号信息丰富度低、深度网络架构人工依赖性强等问题,开展基于多域多尺度深度特征自适应融合的焊缝缺陷检测研究。构建时域数据集并衍生至实数域与复数域中,丰富检测信号的特征表达;设计多域信息融合模型,充分融合特征域信息;提出面向卷积神经网络多维超参数自寻优的模型优化策略,提高模型的效率和性能。试验表明,所提方法对五类焊缝缺陷识别准确率为96.54%,能够在提升识别准确率同时保持较少的参数量和计算消耗,具有较强的实用性和泛化性。     

自适应图像增强的管道机器人缺陷检测方法

针对管道检测过程中图像采集光照不均匀、缺陷边缘提取不准确的问题, 提出一种基于自适应图像增强的管道机器人缺陷检测方法。首先设计单尺度Retinex自适应图像增强算法, 利用引导滤波对图像进行照度分量估计, 经自适应Gamma矫正得到光照均衡图像, 实现自适应图像增强;再对传统Canny边缘检测方法进行改进, 采用双边滤波平滑图像, 通过迭代阈值法进行缺陷图像分割, 根据边缘像素相似性进行连接, 实现缺陷轮廓的有效提取。搭建基于自适应图像增强的管道机器人缺陷检测系统, 利用履带式小车搭载云台摄像机, 对管道内壁缺陷进行全方位视觉检测。实验结果表明, 本文的检测方法可自适应矫正图像亮度, 图像亮度不均匀明显改善, 相比次优算法, 图像信息熵提升2.4%, 图像平均梯度提升2.3%, 峰值信噪比提升4.4%, 可有效提取出管道缺陷边缘, 缺陷识别准确率达到97%。     

钢化玻璃绝缘子缺陷检测方法及装置研究

介绍了一种新型的钢化玻璃绝缘子玻璃件缺陷检测方法及检测装置。在机器视觉技术的基础上,分析了绝缘子玻璃件缺陷及散射光带出现的统计学规律,采用旋转控制平台和环形大面积LED光源,利用Canny算子边缘检测图像分割技术,并运用人工神经网络分类器,克服了钢化玻璃绝缘子玻璃件形状的复杂性以及缺陷的多样性造成缺陷检测的困难。测试实验结果表明,该装置及其检测方法能够满足工业企业自动化生产的需要。     

NTC热敏电阻温度计体温区内插方法研究北大核心CSCD

针对《水俣公约》框架下替代标准水银体温计的紧迫需求,以具有高稳定性且非线性特征明显的负温度系数(NTC)热敏电阻温度计为研究对象,结合国家温度基准装置,开展体温区高精度内插方法及替代可行性研究。研究结果表明:替代水银体温计的高稳定性国产NTC热敏电阻温度计在镓熔点可以获得优于4 mK的年稳定性;适用于Steinhart-Hart方程和Hoge-1方程的3点内插的最优校准点选取组合为35、41、45℃,Hoge-1方程表现出更好的内插特性,最大拟合残差为1.2 mK,具备替代的可行性。研究结果可为发展基于NTC热敏电阻的标准体温计提供技术支撑,促进标准水银体温计的更新替代。     

主轴回转误差分析仪校准方法北大核心CSCD

针对超精密机床主轴回转误差分析仪校准难的问题,分析了主轴回转误差分析仪的系统组成及测量原理,提出了一种基于示值误差、线性度、重复性等主要计量特性的校准方法;搭建了一种专用的校准装置,该装置采用纳米微动台进行位移驱动,采用高精度激光干涉仪作为计量标准,测量线符合阿贝原则,能够在普通实验环境条件下实现:位移范围±1mm内最佳测量能力优于10 nm,10 min内示值稳定性优于2 nm;进行了主轴回转误差分析仪校准试验,给出了不确定度评定方法。该校准方法及装置能够满足主轴回转误差分析仪以及各种纳米级位移传感器及仪器的溯源需要。     

标准表法气体流量标准装置标定方法的研究北大核心CSCD

针对目前标准表法气体流量标准装置标定中存在的检定周期短、标准流量计拆卸安装复杂的问题,提出了一种新的标准流量计量值溯源的方法,并基于实验验证了这种方法的可行性,结果表明:新方法与传统方法得到的仪表系数相差不超过0.1%,且采用此方法标定过的装置与上一级标准装置对同一流量计检定结果的误差不超过0.1%。     

高温熔融玻璃介质中耐热不锈钢腐蚀行为EI北大核心CSCD

核工业发展及核能的不断开发促使人们开始大力研究绿色环保且安全的核废料处理技术。利用金属容器填装玻璃固化核废料并进行填埋是目前国际上主流的核废料处理技术之一。然而,高温熔融玻璃对金属容器表面产生的高温腐蚀成为加速容器失效的重要原因。因此,深入理解金属在高温熔融玻璃介质中的腐蚀行为是保障核废料安全处理的关键之一。本研究选用S30815耐热不锈钢作为研究对象,深入分析S30815耐热不锈钢在1100℃熔融玻璃中保温不同时间后材料表面腐蚀形态、成分及物相结构。研究结果表明,熔融玻璃首先沿晶界向内腐蚀,然后逐步替代金属材料占据晶界位置并进一步向晶内扩渗,形成腐蚀坑。耐热不锈钢中的Cr,Si元素在腐蚀过程中向熔融玻璃扩渗并导致金属表层元素含量下降,最终促使金属表面由奥氏体转变为马氏体。熔融玻璃对耐热不锈钢的腐蚀属于碱性溶解,金属表面无法形成连续稳定的氧化膜,因此,随着保温时间延长腐蚀将会不断进行。     

能量天平悬挂线圈姿态调整方法研究北大核心CSCD

能量天平悬挂线圈初始位姿不理想会引入准直误差,线圈中心水平位置的精密控制可以借助两轴高精度位移平台实现;但调整线圈姿态的3路连杆调整机构之间存在的相互耦合,使得对姿态的精确调整难以实现。基于能量天平悬挂系统初始位姿与寄生位移之间的数学模型,确定线圈绝对水平位置。在线圈绝对水平位置附近进行姿态控制实验,利用递推最小二乘法得到悬挂线圈姿态控制系统的离散状态空间模型。在此基础上,建立基于状态空间的模型预测控制策略,将悬挂线圈姿态调整逼近至绝对水平,其3路连杆控制准确度优于0.25μm,姿态控制准确度优于1μrad。     

中能X射线水吸收剂量量值复现方法研究北大核心CSCD

中能X射线应用于癌症的辐射诊断和深、浅层肿瘤的治疗,而X射线沉积在人体内的辐射剂量用水吸收剂量表征。现有的中能X射线水吸收剂量的测量方法有量热法、电离法和化学剂量法,水量热法是通过测量某种辐射射束在水中的能量沉积引起的温升来确定其水吸收剂量。为了测量中能X射线水吸收剂量,建立了100~220kV下的5个治疗水平X射线辐射质,用空腔圆柱型水量热计直接测量了各辐射质下的水吸收剂量。初步实现了中能X射线水吸收剂量的量值复现,为建立中能X射线水吸收剂量基准或标准装置提供了基础。     

基于状态方程的Fx-RLS主动噪声控制方法北大核心CSCD

研究了滤波算法中次级通路测量及建模误差对系统稳定性的影响,提出一种改进的滤波递归最小二乘算法。该算法采用随机游动模型为控制器状态方程提供先验信息,用以提高系统的鲁棒性。为了分析算法性能,利用Abelian积分和Price’s定理,得到算法在高斯输入条件下的均值差分方程,并由此得到算法均值收敛条件,为算法设计提供理论指导。数值模拟发现,基于状态方程的FxRLS(S-FxRLS)算法收敛速度比传统滤波最小均方算法提高了约60%;稳定性方面,当采用正则化技术的鲁棒方法开始发散时,改进算法仍可收敛。最后实验测量证明,提出算法的单频降噪量可达30 dB。