X光轮胎缺陷自动检测系统的研究

论文摘要

随着国家对交通运输安全的重视,轮胎质量检测问题已经成为一个众多轮胎生产厂家重视的问题。国外进口的轮胎检测设备价格昂贵,且不适用于国内的实际生产情况,所以制造出具有自主知识产权的、低成本高性能的轮胎X光检测设备是一个迫切需要解决的任务。本文系统介绍了自主研发的X光轮胎检测软件——XII轮胎质量检测系统。其中重点论述了其实时缺陷自动检测模块的设计和实现方法。通过对轮胎缺陷特征的深入研究,在否定了几种常用的纹理缺陷识别方法的基础上,提出了本文的设计思想,即针对各个缺陷的关键特征分别设计算法识别,最后对各种算法进行优化和集成。对于帘线缺陷,利用其结构特征,提出首先图像规一滤波以消除灰度分布不均的影响,然后二值化、细化,最后利用帘线骨架提取细节特征进行识别的检测算法。对于气泡缺陷,针对其区域灰度特征,提出首先最大值滤波以消除帘线影响,然后搜索缺陷可能区域,再通过区域生长进行分割,最后利用原始灰度图像进行校验的气泡检测算法。对于胎面带束顺线缺陷,利用其纹理特征,提出多通道Gabor滤波以提取纹理特征值进行检测的算法。对于胎面压物杂质缺陷,提出利用形态学运算分割提取的算法。本文提出的各种缺陷识别算法已封装于XII软件中,经实际应用测试,验证了算法的可行性和有效性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外轮胎检测设备研究现状
• 1.2.1 国外X光轮胎检测设备的研究现状
• 1.2.2 国内X光轮胎检测设备的研究现状
• 1.3 本文研究内容及论文结构
• 第二章 X光轮胎检测系统介绍
• 2.1 系统结构及功能模块划分
• 2.1.1 X光发射系统
• 2.1.2 X光接收和成像系统
• 2.1.3 PLC运动控制和操作系统
• 2.2 系统工作原理
• 2.3 本章小结
• 第三章 软件系统设计
• 3.1 X光轮胎检测系统图像采集与处理软件XII简介
• 3.1.1 软件开发环境简介
• 3.1.2 软件界面构成简介
• 3.2 软件系统的功能模块划分
• 3.2.1 图像的显示与保存
• 3.2.2 图像采集
• 3.2.3 图像处理
• 3.2.4 缺陷的自动识别与分类
• 3.3 设计难点分析
• 3.3.1 图像滚动显示
• 3.3.2 实时数据处理
• 3.4 本章小结
• 第四章 缺陷识别算法
• 4.1 轮胎缺陷的种类及特征
• 4.2 常用的纹理缺陷识别算法简介
• 4.3 本文采用的缺陷识别算法
• 4.3.1 图像预处理
• 4.3.2 细化
• 4.3.3 帘线缺陷识别算法
• 4.3.4 胎面缺陷识别算法
• 4.3.5 气泡缺陷识别算法
• 4.4 实验结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 对未来工作的展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢