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航天密封圈的曲面成像理论及其缺陷检测
被引量:
5
1
作者
何博侠
张毅
+2 位作者
童楷杰
李春雷
刘若琳
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期3051-3060,共10页
针对利用视觉图像技术检测O形(密封)圈这类全向曲面特征零件的表面缺陷时存在曲面成像一致性差的难题,研究了曲面成像基础理论和航天系统用O形圈表面成像及其表面缺陷的全自动检测方法。首先,把O形圈表面划分为细小网格状的曲面小块,基...
针对利用视觉图像技术检测O形(密封)圈这类全向曲面特征零件的表面缺陷时存在曲面成像一致性差的难题,研究了曲面成像基础理论和航天系统用O形圈表面成像及其表面缺陷的全自动检测方法。首先,把O形圈表面划分为细小网格状的曲面小块,基于曲面小块的双向反射分布函数得到点光源辐照时曲面小块的辐射强度计算公式。然后,通过半球积分求得空间连续光源辐照条件下曲面小块的辐射强度计算方法。最后,结合O形圈曲面方程,建立了O形圈表面成像理论,并据此提出基于三镜头相机组的O形圈表面缺陷成像检测方法。对O形圈弧段曲面的成像实验表明:理论计算的亮度分布与实际亮度分布一致,垂直安装的镜头相机组对应的平均亮度误差为6.8,标准差为12.6;倾斜安装的镜头相机组相应的平均亮度误差最大为19.4,标准差为10.3;缺陷检测实验表明,所提方法能可靠检测出O形圈表面任意位置的缺陷,能够实现航天密封圈的全自动可靠检测。
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关键词
航天材料
密封圈
曲面成像
缺陷检测
双向反射分布函数
自动检测
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职称材料
基于Ward反射模型的航天密封圈表面缺陷检测
被引量:
2
2
作者
韩阳
何博侠
+2 位作者
童楷杰
刘辉
孙钧成
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期297-302,共6页
为有效检测航天系统密封圈表面的缺陷,提出一种基于Ward反射模型的检测方法。根据Ward反射模型计算密封圈曲面在不同光源方向和不同观测方向下的辐射强度。通过计算得到密封圈表面的灰度阈值,提取出相机采集的密封圈表面高亮区域。对于...
为有效检测航天系统密封圈表面的缺陷,提出一种基于Ward反射模型的检测方法。根据Ward反射模型计算密封圈曲面在不同光源方向和不同观测方向下的辐射强度。通过计算得到密封圈表面的灰度阈值,提取出相机采集的密封圈表面高亮区域。对于不带缺陷的密封圈,当某区域产生缺陷后,该区域各像素点的表面法向发生改变,造成在相同的光源方向与观测方向下,表面灰度图像中高亮度区域与基于Ward模型的表面高辐射区域在数量和位置上不对等。由基于Ward模型的辐射图像确定比值ks,提取出该密封圈不带缺陷时其灰度图像中的高亮度区域。在提取出的相机采集的密封圈表面高亮区域中,结合图像噪声、密封圈表面细微粉尘和若该密封圈不带缺陷时的灰度图像中的高亮度区域这三者面积,筛选出密封圈缺陷区域。实验结果表明,该方法能够有效地提取密封圈表面的凹痕、飞边等缺陷,并能给出占据的像素面积。
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关键词
Ward反射模型
灰度图像
辐射强度
表面缺陷
缺陷检测
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职称材料
题名
航天密封圈的曲面成像理论及其缺陷检测
被引量:
5
1
作者
何博侠
张毅
童楷杰
李春雷
刘若琳
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期3051-3060,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51175267
No.51575281)
+1 种基金
江苏省自然科学基金资助项目(No.BK2010481)
教育部博士点基金资助项目(No.20113219120004)
文摘
针对利用视觉图像技术检测O形(密封)圈这类全向曲面特征零件的表面缺陷时存在曲面成像一致性差的难题,研究了曲面成像基础理论和航天系统用O形圈表面成像及其表面缺陷的全自动检测方法。首先,把O形圈表面划分为细小网格状的曲面小块,基于曲面小块的双向反射分布函数得到点光源辐照时曲面小块的辐射强度计算公式。然后,通过半球积分求得空间连续光源辐照条件下曲面小块的辐射强度计算方法。最后,结合O形圈曲面方程,建立了O形圈表面成像理论,并据此提出基于三镜头相机组的O形圈表面缺陷成像检测方法。对O形圈弧段曲面的成像实验表明:理论计算的亮度分布与实际亮度分布一致,垂直安装的镜头相机组对应的平均亮度误差为6.8,标准差为12.6;倾斜安装的镜头相机组相应的平均亮度误差最大为19.4,标准差为10.3;缺陷检测实验表明,所提方法能可靠检测出O形圈表面任意位置的缺陷,能够实现航天密封圈的全自动可靠检测。
关键词
航天材料
密封圈
曲面成像
缺陷检测
双向反射分布函数
自动检测
Keywords
aerospace material
sealing ring
curved surface imaging
defect detection
bidirectional reflectance distribution function
automatic detection
分类号
TP242.62 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
V253 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于Ward反射模型的航天密封圈表面缺陷检测
被引量:
2
2
作者
韩阳
何博侠
童楷杰
刘辉
孙钧成
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期297-302,共6页
基金
国家自然科学基金(51575281)
中央高校基本科研业务费专项资金(30916011304)
文摘
为有效检测航天系统密封圈表面的缺陷,提出一种基于Ward反射模型的检测方法。根据Ward反射模型计算密封圈曲面在不同光源方向和不同观测方向下的辐射强度。通过计算得到密封圈表面的灰度阈值,提取出相机采集的密封圈表面高亮区域。对于不带缺陷的密封圈,当某区域产生缺陷后,该区域各像素点的表面法向发生改变,造成在相同的光源方向与观测方向下,表面灰度图像中高亮度区域与基于Ward模型的表面高辐射区域在数量和位置上不对等。由基于Ward模型的辐射图像确定比值ks,提取出该密封圈不带缺陷时其灰度图像中的高亮度区域。在提取出的相机采集的密封圈表面高亮区域中,结合图像噪声、密封圈表面细微粉尘和若该密封圈不带缺陷时的灰度图像中的高亮度区域这三者面积,筛选出密封圈缺陷区域。实验结果表明,该方法能够有效地提取密封圈表面的凹痕、飞边等缺陷,并能给出占据的像素面积。
关键词
Ward反射模型
灰度图像
辐射强度
表面缺陷
缺陷检测
Keywords
Ward reflection model
gray image
radiation intensity
surface defect
defect detection
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
航天密封圈的曲面成像理论及其缺陷检测
何博侠
张毅
童楷杰
李春雷
刘若琳
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
下载PDF
职称材料
2
基于Ward反射模型的航天密封圈表面缺陷检测
韩阳
何博侠
童楷杰
刘辉
孙钧成
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
下载PDF
职称材料
已选择
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条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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