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舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定
1
作者
杨泽青
平恩旭
+4 位作者
陈英姝
胡宁
张毅
金一
吕雅丽
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期158-170,共13页
针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有...
针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有效地提取舵类结构件边缘,分别采用Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子和Canny算子对图像进行边缘检测以确定轮廓,实验对比发现Scharr算子处理后的舵轴图像边缘更清晰且无间断,Canny算子处理后的摇臂图像边缘比较清晰,因此选用Scharr算子提取舵轴图像边缘、Canny算子提取摇臂图像边缘。结合被测要素特点,采用霍夫直线和霍夫圆检测方法提取舵面边缘线特征、舵轴母线特征、摇臂圆轮廓特征;确定了舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的基准要素,构建了几何量误差检测目标函数,运用自适应遗传算法计算最优解;结合相机标定的内外参矩阵,得到舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的测量值。最后,研发了舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测软件,搭建了视觉检测实验平台,实现了几何量误差及装配角度误差快速检测功能。经过多次重复测量实验,对称度检测精度达到0.055 mm,垂直度检测精度达到0.225 mm,装配角度检测精度达到0.772°,完成单次检测耗时7 s。该方法不仅提高了几何量误差检测精度和检测效率,同时有助于提高舵类结构件成型-制造-在机检测的自动化和智能化水平。
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关键词
舵类结构件
几何量误差
视觉检测
霍夫变换
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职称材料
基于机器视觉的表面缺陷检测方法研究进展
被引量:
7
2
作者
杨泽青
张明轩
+4 位作者
陈英姝
平恩旭
方勇
吕雅丽
高岩
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2023年第4期143-156,共14页
基于机器视觉的表面缺陷检测以无接触、无损伤、自动化程度高及安全可靠等突出优点被广泛应用于各种工业场景中,尤其随着深度学习技术的快速发展,视觉缺陷检测有助于提高产品及装备的智能化水平。综述分析了表面缺陷检测的常用方法、通...
基于机器视觉的表面缺陷检测以无接触、无损伤、自动化程度高及安全可靠等突出优点被广泛应用于各种工业场景中,尤其随着深度学习技术的快速发展,视觉缺陷检测有助于提高产品及装备的智能化水平。综述分析了表面缺陷检测的常用方法、通用数据集、检测结果评价指标和现阶段面临的关键问题。首先,将缺陷检测方法分为传统基于图像处理的缺陷检测、基于传统机器学习模型的缺陷检测及基于深度学习的缺陷检测,并对各种方法进一步细分归类和对比分析,总结了每种方法的优缺点和适用场景;然后,对目前常用的缺陷检测结果评价方法做出了描述,进一步探讨了表面缺陷检测应用在实际工业产品检测过程中关键问题——小样本问题,重点剖析了小样本问题的解决方法和无监督学习在解决这类问题上的优势;最后,从提高缺陷检测方法的工业适用性角度展望了下一步研究方向。
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关键词
表面缺陷检测
机器视觉
深度学习
无监督学习
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职称材料
题名
舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定
1
作者
杨泽青
平恩旭
陈英姝
胡宁
张毅
金一
吕雅丽
机构
河北工业大学机械工程学院
河北工业大学电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
天津爱思达航天科技股份有限公司
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期158-170,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.52175461,No.12227801)
天津市智能制造专项资助项目(No.20201199)
国家重点研发计划资助项目(No.2019YFC0840709)。
文摘
针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有效地提取舵类结构件边缘,分别采用Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子和Canny算子对图像进行边缘检测以确定轮廓,实验对比发现Scharr算子处理后的舵轴图像边缘更清晰且无间断,Canny算子处理后的摇臂图像边缘比较清晰,因此选用Scharr算子提取舵轴图像边缘、Canny算子提取摇臂图像边缘。结合被测要素特点,采用霍夫直线和霍夫圆检测方法提取舵面边缘线特征、舵轴母线特征、摇臂圆轮廓特征;确定了舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的基准要素,构建了几何量误差检测目标函数,运用自适应遗传算法计算最优解;结合相机标定的内外参矩阵,得到舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的测量值。最后,研发了舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测软件,搭建了视觉检测实验平台,实现了几何量误差及装配角度误差快速检测功能。经过多次重复测量实验,对称度检测精度达到0.055 mm,垂直度检测精度达到0.225 mm,装配角度检测精度达到0.772°,完成单次检测耗时7 s。该方法不仅提高了几何量误差检测精度和检测效率,同时有助于提高舵类结构件成型-制造-在机检测的自动化和智能化水平。
关键词
舵类结构件
几何量误差
视觉检测
霍夫变换
Keywords
air rudder
geometric errors
vision inspection
hough transform
分类号
TP23 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH69 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于机器视觉的表面缺陷检测方法研究进展
被引量:
7
2
作者
杨泽青
张明轩
陈英姝
平恩旭
方勇
吕雅丽
高岩
机构
河北工业大学机械工程学院
河北省跨尺度智能装备技术重点实验室
天津爱思达航天科技有限公司
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2023年第4期143-156,共14页
基金
国家自然科学基金项目(52175461)
天津市智能制造专项项目(20201199)。
文摘
基于机器视觉的表面缺陷检测以无接触、无损伤、自动化程度高及安全可靠等突出优点被广泛应用于各种工业场景中,尤其随着深度学习技术的快速发展,视觉缺陷检测有助于提高产品及装备的智能化水平。综述分析了表面缺陷检测的常用方法、通用数据集、检测结果评价指标和现阶段面临的关键问题。首先,将缺陷检测方法分为传统基于图像处理的缺陷检测、基于传统机器学习模型的缺陷检测及基于深度学习的缺陷检测,并对各种方法进一步细分归类和对比分析,总结了每种方法的优缺点和适用场景;然后,对目前常用的缺陷检测结果评价方法做出了描述,进一步探讨了表面缺陷检测应用在实际工业产品检测过程中关键问题——小样本问题,重点剖析了小样本问题的解决方法和无监督学习在解决这类问题上的优势;最后,从提高缺陷检测方法的工业适用性角度展望了下一步研究方向。
关键词
表面缺陷检测
机器视觉
深度学习
无监督学习
Keywords
surface defect detection
machine vision
deep learning
unsupervised learning
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定
杨泽青
平恩旭
陈英姝
胡宁
张毅
金一
吕雅丽
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于机器视觉的表面缺陷检测方法研究进展
杨泽青
张明轩
陈英姝
平恩旭
方勇
吕雅丽
高岩
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
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