晶振外壳冲压品质视觉抽样检测系统的研究

论文摘要

晶振外壳主要用来屏蔽外界的电磁波对晶振的干扰。因此，晶振外壳的表面品质在很大程度上决定了晶振作为电路的基准时钟源能否正常的工作。本论文结合光源照明、气动控制和图像处理技术等开展研究工作，开发了一套晶振外壳冲压品质视觉抽样检测系统。该系统可以与自动冲压机床配合，对冲压出来的晶振外壳进行抽样检测，根据其表面品质来间接判断冲压模具的磨损状态。具有精度高、非接触和无人在线的优点。本文介绍了视觉检测的原理、研究现状和发展趋势，针对晶振外壳的特点，提出了系统的总体设计方案，并在以下几个方面作了深入的研究：1．根据晶振外壳的特点和整个视觉系统要实现的目标，设计了一套合适的图像采集模块，重点分析和研究了光源的选择和照明方式的设计。2．在现有的机械硬件平台的基础上，以PCI-16P16R控制卡为核心，设计和实现了视觉检测系统的外围机电控制模块，这部分的主要功能是协助图像采集模块和图像处理模块将晶振外壳定位到CCD摄像机的视野中。3．在综述了数字图像处理的基础上，给出了欧拉数结合二值面积法以及图像信息熵法两种晶振外壳侧面缺陷的检测方法，实验结果表明了这两种方法的合理性和有效性。4．利用Microsoft公司的VC++程序设计集成开发环境，开发了一套视觉抽样检测系统的软件，并采用模块化程序设计的思想，把软件主要分成主程序模块，外围机电控制模块，图像采集模块、图像处理模块和通讯模块。最后，对全文的研究进行了总结和展望

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的选题背景及意义
• 1.2 机器视觉综述
• 1.2.1 机器视觉的定义与原理
• 1.2.2 机器视觉的特点
• 1.2.3 机器视觉的分类
• 1.2.4 机器视觉技术的应用领域
• 1.3 视觉检测技术在工业产品表面品质检测中的发展现状
• 1.4 本文研究的土要内容及创新点
• 第二章 图像采集单元的设计
• 2.1 视觉检测系统的总体要求和结构
• 2.2 工业相机的分析与选择
• 2.3 镜头
• 2.4 视觉检测系统的照明设计
• 2.4.1 光源
• 2.4.2 照明方式的设计
• 2.5 图像采集卡
• 2.6 本章小结
• 第三章 外围机电控制系统的设计与实现
• 3.1 视觉抽样检测系统的机械平台简介
• 3.2 外围机电控制系统的功能要求
• 3.3 外围机电控制系统的执行机构
• 3.3.1 执行机构选择主要的考虑因素
• 3.3.2 执行机构的分类比较与选择
• 3.4 外围机电控制系统的结构与组成
• 3.4.1 外围机电控制系统的气动执行元件选型
• 3.4.2 气动换向阀及其原理分析
• 3.4.3 气源处理装置
• 3.4.4 控制器的选择和控制原理分析
• 3.5 外围机电控制系统的实现
• 3.5.1 待检工件是否到达的判定
• 3.5.2 控制卡信号的输入输出状态分析
• 3.5.3 视觉抽样检测系统的控制流程
• 3.5.4 外围机电控制回路的VC编程实现
• 3.5.5 工控机与控制卡的数据通信实现
• 3.6 本章小结
• 第四章 晶振外壳侧面缺陷的识别算法
• 4.1 数字图像处理的概述
• 4.2 侧面图像的获取与预处理
• 4.2.1 侧面源图像的获取
• 4.2.2 图像的预处理
• 4.3 差影法
• 4.3.1 差影法介绍
• 4.3.2 差影法的优缺点
• 4.4 基于欧拉数和二值面积法的侧面缺陷识别算法
• 4.4.1 欧拉数法
• 4.4.2 欧拉数法与二值图像面积法结合的识别算法实验结果
• 4.5 基于图像信息熵匹配的侧面缺陷识别算法
• 4.5.1 图像的信息熵
• 4.5.2 图像的单元熵
• 4.5.3 缺陷的判断准则
• 4.5.4 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于图像采集卡 SDK的系统软件设计
• 5.1 软件开发方法和开发平台的选择
• 5.2 基于VC++的开发环境的搭建
• 5.3 软件设计对系统性能的影响
• 5.4 系统软件的整体流程
• 5.5 各个模块的具体设计
• 5.5.1 主程序模块
• 5.5.2 外围控制模块
• 5.5.3 图像采集模块
• 5.5.4 图像处理模块
• 5.5.5 通讯模块
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间申请的专利和发表的论文