基于图像识别的汽车安全气囊轮廓尺寸检测系统研究

摘要

在汽车安全性能研究当中汽车安全气囊作为保障驾驶员生命安全的重要组成部件，其性能的好坏一直备受关注。安全气囊质量的好坏以及在发生交通事故时能否及时弹出是保障驾驶员安全的研究重点，这就需要检测安全气囊的装车尺寸，控制生产质量。六西格玛是一种全面的、系统的企业改善生产质量过程的管理方法，通过专门的质量改进方法来实现改进的目标和过程，从而消除生产过程中的不稳定因素对过程输出的影响。本文主要是研究如何快速的完成六西格玛管理的界定目标，从而间接的优化整个质量管理体系。作为六西格玛改进生产质量过程的关键开端，其工作完成的好坏直接影响着整个改进流程工作的开展，而这就需要设计一种快速准确的工具来实现预定的目标，检测安全气囊的生产质量，进而为下一步的测量以及分析等流程做准备。
　　由于安全气囊在生产过程中会受到挤、压等一些机械冲击，并且还要覆盖塑性材料，所以轮廓尺寸检测是判定其产品质量的重要环节。目前大多数工厂主要是采用机械式千分表在轮廓边界取点进行正负偏差检测，然而这种人工检测只能对产品只能实行抽检，而且检测时间也比较长，检验精度还不高。另外，由于这种人工检测设备不能完成气囊装配生产线上的实时检测，不仅浪费工时还不能提高生产率。为了适应新型柔性化自动装配线，满足更严格的质量控制要求，本文设计了一种基于图像识别的汽车安全气囊轮廓尺寸检测系统。这种检测系统利用了机器视觉检测技术的原理，通过专用的图像处理模块完成气囊图像的检测，并显示相关值来判定产品是否合格。
　　实验证明，新的检测系统检测时间非常短，优化了检测工位，缩短工时的同时还提高了生产效率。其检测精度也很高，能够将抽检改进为全检，完全可以满足六西格玛快速界定的要求，并且很适合应用于实时在线检测的气囊装配生产线上。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．1．1 课题的研究背景

1．1．2 课题的研究意义

1．2 汽车安全气囊基础概述

1．2．1 安全气囊的工作原理

1．2．2 安全气囊系统组成

1．2．3 汽车安全气囊技术的发展和应用

1．3 图像识别技术

1．3．1 机器视觉

1．3．2 机器视觉技术的发展

1．3．3 机器视觉技术的应用

1．4 六西格玛管理流程

1．5 论文的结构和研究内容

第二章 安全气囊生产过程质量管理

2．1 生产过程质量控制理论分析

2．2 安全气囊生产线实验设备

2．3 安全气囊生产工艺流程

2．4 安全气囊质量诊断与质量追溯

2．5 六西格玛在气囊生产过程中的应用

2．6 本章小结

第三章 汽车安全气囊轮廓尺寸检测系统设计

3．1 气囊检测系统原理

3．2 气囊检测系统的组成

3．3 气囊检测系统的结构设计

3．3．1 光路系统的设计

3．3．2 CCD摄像机的选取

3．3．3 图像采集卡

3．3．4 视觉处理PC平台

3．3．5 固定架工作台

3．4 摄像机标定

3．5 本章小结

第四章 基于图像识别的汽车安全气囊轮廓尺寸检测技术

4．1 气囊图像的采集

4．2 气囊图像的预处理

4．2．1 灰度变换

4．2．2 图像的平滑

4．2．3 图像的锐化

4．2．4 图像的二值化

4．3 气囊图像特征提取

4．3．1 Canny边缘检测算法

4．3．2 基于熵的图像分块边缘检测算法

4．4 气囊图像的匹配

4．4．1 归一化积相关(NCC)的模板匹配算法

4．4．2 基于差分求和的NCC模板匹配改进算法

4．4．3 基于多模板匹配的NCC改进算法

4．5 检测试验及效果分析

4．6 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 前景展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

声明