機械加工零件表面紋理缺陷檢測

謝作劍

摘要：由于機械加工零件對零件表面的表面質(zhì)量和加工精度要求很嚴，在一些對機械加工零件要求較高的自動化工業(yè)中，需要對機械加工零件表面的紋理缺陷進行有效的、可靠的分析和檢測，這樣很大程度上提高了自動化生產(chǎn)加工水平。所以，正確監(jiān)測機械加工零件表面文理缺陷，對零件質(zhì)量有著非常重要的影響。本文對機械零件表面進行監(jiān)測分析進行論述，對監(jiān)測系統(tǒng)進行了一定分析，并為工業(yè)生產(chǎn)提供有力的支持。

關鍵詞：機械加工零件，缺陷檢測，質(zhì)量

引言

當今工業(yè)生產(chǎn)高度競爭，作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要手段的機械零件表面檢測技術，被大范圍地應用于工業(yè)過程中質(zhì)量控制，但是在機械零件進行加工過程中，由于加工工具存在許多缺陷，都可能在機械零件表面導致表面缺陷。雖然都是一些微小的容易進行辨識的紋理缺陷，但是這些缺陷卻不能用數(shù)學公式以及數(shù)學方法進行辨別，直接導致此文理缺陷不能用計算機進行自動檢測。鑒于以上原因，本文通過對機械零件表面紋理進行研究分析，找到一種合理檢測零件表面的檢測方法，對零件紋理的檢測研究具有重要的意義，對未來零件檢測提供了一定的研究方法和參考價值。

1.分析零件紋理的監(jiān)測系統(tǒng)

機械零件表面由于存在許許多多的紋理，但是很多紋理存在一定的缺陷，要精確地發(fā)現(xiàn)這些缺陷，就必須找到正確的檢測缺陷的方法，這在很大程度上提高了零件合理的標準。一般在零件檢測過程中都需要遵循如下的檢測步驟：

1.1.用一些檢測設備及方法將機械零件表面的紋理檢測出來；

1.2.將檢測設備檢測出的信息輸入到計算機系統(tǒng)里面進行一定的處理；

1.3.將經(jīng)過計算機系統(tǒng)處理過的信號利用傅里葉變換處理成頻譜圖像。在三個步驟完成后，即完成了零件的常規(guī)檢測。

2.分析零件表面紋理現(xiàn)象

因為在機械加工過程中存在相當多的加工時序，在相關的時序中存在著許多加工缺陷，這直接導致機械零件表面紋理存在著相當多的缺陷，而且由于各個工序中加工的工具和加工方法的不同就可能出現(xiàn)各種各樣、形式不一的紋理，如圖1所示，此圖中的紋理是眾多紋理研究中比較常見的一種，他具有許多紋理都具有而且很鮮明的特點就是方向勝非常的強，而且，好多種紋理還都以多條紋的形狀分布出現(xiàn)。

圖1機械加工零件表面文理圖像

研究得出，對頻譜中的能量集中區(qū)域用頻域濾波器進行抑制濾波操作時，相對于其它方向來說，此方向的紋理特征更加弱小。我們可以通過此種濾波操作的方法來削弱該方向的紋理特征，進而有效的增強該方向紋理缺陷的強度，這樣就可以對背景紋理和缺陷紋理進行有效的分辨和辨認。

3.對紋理缺陷特征進行提煉

如何抑制背景紋理圖像是進行缺陷紋理圖像辨別的重中之重，而對圖像有效地濾波處理是比較方便且有效的辦法。而且，對背景圖像進行濾波之后，紋理缺陷圖像就會相應地被很大程度上的增強，所以人們可以更加容易地對缺陷紋理和北京紋理進行有效合理地區(qū)分，且在進行過程中主要是通過分割閥值的方法來區(qū)分。但是在區(qū)分過程中需要注意的是，用此方法經(jīng)常會出現(xiàn)好多不明的情況，最主要的是兩種情況，其中第一種是存在著缺陷的目標，另一種情況時存在著噪聲點。正是由于這個原因，就要在使用過程中進行必要的處理以消除噪聲影響。處理過程中，要認清噪聲點和文理缺陷的區(qū)別：由于在二值圖像上噪聲點只是隨機的單獨點，但是紋理特征缺陷的存在是有很多形狀特性的，研究表明：在紋理缺陷監(jiān)測過程中，開運算不僅能消除微小的噪聲點，而且能對較大物體的邊界特征進行平滑性處理；另外，有效的開運算還能合理的減少乃至消除不需要的孤立點；這將直接使紋理缺陷監(jiān)測的誤差性降低。

通常存在缺陷的紋理信息在傅里葉變換中表現(xiàn)通常是孤立的，在濾波處理工程中，會自動保存下紋理信號。而且，通過圖像濾波處理后，它的背景、紋理缺陷特征有明顯的不同。正是由于這個原因，這種方法對紋理檢測的精確性可以保證在一個很高的層次上。

4.結論

在機械加工過程中，存在著許許多多的紋理缺陷，這些缺陷必須要經(jīng)過相當精確的檢測，才能保證零件在出廠時有較滿意的零件合格率，這就需要非常精密的檢測系統(tǒng)和檢測方法來做相應的處理，通過對相應方法的研究分析，可提出合理有效的檢測文理缺陷的方法，為未來檢測行為提供必要的技術保證和相應研究提供參考價值，并為工業(yè)生產(chǎn)提供有力的支持；這對機械自動化生產(chǎn)有非常好的研究價值；反過來，如果不能對這些檢測行為進行必要的掌握和研究，就可能造成非常惡劣的結果，造成難以挽回的損失。

參考文獻：

[1] 秦麗萍，林克正，師晶.缺陷檢測中的邊緣檢測[A]；黑龍江省計算機學會2007年學術交流年會論文集[C]，2007.

[2] 劉東華，王元欽，李秋娜.小波分析理論在圖像目標檢測中的應用[A].第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[A]，2004.

[3] 張曉波.基于圖像處理技術的表面缺陷自動檢測系統(tǒng)的研究[D].天津大學，2004.

[4]鄭方，徐明星.信號處理原理[M].北京：清華大學出版社，2000：84～97.