視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用

白亞軍 劉剛

摘 要：視覺系統(tǒng)可以快速、準確和高可重復性地自動完成諸如部件測量和檢查的工作，這樣就可以幫助制造商提高產品質量和生產力。視覺系統(tǒng)在制造過程中的每一步都可以生成有價值的監(jiān)測數據，這同時也可以幫助控制工程師擴展過程診斷的功能。文章以視覺檢測方法為切入點，在概述視覺檢測方法的基本內涵和現實意義的基礎上，重點探討了視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用，旨在說明視覺檢測方法在機械產品領域的重要性，以期為機械產品內部構件狀態(tài)檢測提供參考。

關鍵詞：視覺檢測；機械產品；內部結構狀態(tài)；應用

引言

隨著社會經濟的發(fā)展，機械制造也的檢測技術也隨之發(fā)展壯大，視覺檢測方法作為現代檢測手段，應用在機械產品內部結構狀態(tài)檢測中，實現產品內部構件狀態(tài)的自動檢測，對于自動檢測復雜機械產品內部構件的狀態(tài)具有普遍意義，已越來越引起工程技術人員的重視。如何在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測方法是當前機械產品內部構件檢測關注的焦點。因此，研究視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用具有十分重要的現實意義。鑒于此，作者對機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測的策略進行了初步探討。

1 概述視覺檢測方法的基本內涵和現實意義

目前，機器視覺系統(tǒng)已經得到了廣泛的應用。要了解視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用，了解視覺檢測的基本內涵和現實意義至關重要。文章將分別闡述視覺檢測方法的基本內涵和現實意義，其具體內容如下：

1.1 視覺檢測方法的基本內涵

視覺檢測就是用機器代替人眼來做測量和判斷。從視覺檢測的結構上看，其典型結構主要有三部分組成，即照明、鏡頭和相機。視覺檢測是指通過機器視覺產品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

1.2 視覺檢測方法的現實意義

視覺檢測在提高生產的柔性和自動化程度方面具有重要的意義。在生產生活中，利用視覺檢測方法，可以檢測缺陷和防止缺陷產品被配送。機器視覺檢測和傳統(tǒng)的人工視覺檢測相比，憑借其工作效率高和精度高的優(yōu)勢，對于一些不適合人工作業(yè)的危險工作環(huán)境，可以起到代替人工視覺的作用。在實現信息集成方面，機器視覺檢測易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。在檢測過程中，屬于非接觸測量，也就是說不用接觸即可完成測量。與此同時，較寬的光譜響應范圍，擴大了被檢區(qū)域，擴展了人眼的視覺范圍。而機器視覺檢測能夠長期穩(wěn)定工作，保證測量、分析和任務識別，則在節(jié)省大量勞動力資源方面具有不可估量的意義。因此，在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中，應用視覺檢測方法進行檢測勢在必行。

2 機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測的策略

視覺檢測系統(tǒng)的構成，如圖1所示。為進一步提高機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測的水平，在了解視覺檢測的基本內容好人現實意義的基礎上，機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測的策略，可以從以下幾個方面入手，文章將逐一進行分析：

圖1 視覺檢測系統(tǒng)的構成

2.1 圖像部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測

圖像部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測的原理是：攝像機捕捉被檢測物體的電子圖像，然后將其發(fā)送到處理器進行分析。電子圖像被轉換成數字，表示圖像最小的部分，即像素。圖像顯示的像素數量稱作分辨率。圖像的分辨率越高，包含的像素數量越多，進行檢測時，圖像的像素數量越多，檢測結果越準確。由于原始射線圖像非常模糊，因此通常有必要對圖像進行預處理，在對圖像預處理方法的選擇上，主要有濾波降噪、目標背景分割、直方圖修正三種。

2.2 攝像機對機械產品內部狀態(tài)的檢測

視覺檢測系統(tǒng)的攝像機有三個變量需要調整，以優(yōu)化捕捉到的圖像。它們是光圈、對比度和快門速度。在機械產品內部構件檢測中，攝像機把光學圖象信號轉變?yōu)殡娦盘?，以便于存儲或者傳輸。在應用視覺檢測過程中，提取預處理后的檢測圖像中的相應關鍵零部件位置處的像素灰度值，根據是否超出設置的誤差范圍判斷零件的有無或嚴重的錯位，以此來檢測機械產品內部零件是否合格。

2.3 照明部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測

在照明部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測方面，正確的照明對幫助創(chuàng)建有效檢測所需的對比度很關鍵。在機械產品內部構件檢測中，當對一件產品的正確系統(tǒng)設置進行評估時，照明光源的好壞對系統(tǒng)最終的測量精度有很大的影響，因此需要花費相當多的時間用來確定檢測所需的最佳照明。在具體做法上，照明解決方案的類型、幾何形狀、顏色和強度應當提供盡可能強的對比。

2.4 軟件工具對機械產品內部狀態(tài)的檢測

視覺檢測系統(tǒng)使用軟件處理圖像，軟件采用算法工具幫助分析圖像。計算機視覺檢測技術作為新興檢測技術，完成所需要的檢測，能較好地滿足現代制造業(yè)的發(fā)展需求。在機械產品內部狀態(tài)的檢測中，常用的軟件工具包括，搜索工具，邊界工具，特征分析工具，過程工具，視覺打印工具等，這些軟件工具的使用能識別出元器件漏裝及錯位等故障，進而為機械產品內部狀態(tài)檢測提供一種新穎、方便和可靠的解決方案。

3 結束語

總之，視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用是一項綜合的系統(tǒng)工程，具有長期性和復雜性。在應用視覺檢測方法進行機械產品內部狀態(tài)檢測時，應把握好圖像部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測、攝像機對機械產品內部狀態(tài)的檢測、照明部件對機械產品內部狀態(tài)的檢測、軟件工具對機械產品內部狀態(tài)的檢測四個方面的內容，積極探索視覺檢測方法在機械產品內部構件狀態(tài)檢測中的應用策略，只有這樣，才能不斷提高機械產品內部構件狀態(tài)檢測中應用視覺檢測的水平，促進機械產品內部構件狀態(tài)檢測工作的高效開展。

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作者簡介：白亞軍（1980，10-），男，籍貫：河北省定州市，學歷：本科，研究方向：內燃機檢測技術、機械產品安全檢測、機械安全設備設計、電氣產品測試。