一种用于零件检测的工业内窥镜研究

摘要

由于应力、腐蚀、其它损伤及其他因素的影响，零件的内部将不可避免地出现各种缺陷和破损。在一般情况下，复杂零件内部往往是人们没有或不能直接接触到的。因此，复杂零件内部的检测成为工业生产的一个难题。
　　本文研究的工业内窥镜及图像检测技术可快速检测复杂零件、管道、容器等的内部情况，并显示图像，实时测量和处理。硬件包括一个CCD摄像机、图像捕获装置和计算机系统。采用加拿大Matrox公司的MeteorⅡ/Standard图像采集卡采集图像，通过适当的配置参数，充分发挥其优异的性能。算法和软件部分的主要内容包括:采用非线性校正，射影失真下的长度测量，深度测量等等。MeteorⅡ/Standard采集卡的图像采集程序自带的软件开发工具包，双缓冲的方法使用异步实时图像采集，使用Harris角点检测算法检测角点，并且对系统的非线性校准;针对管道里因为内镜检测平面不垂直于光轴而引起裂纹的形状产生失真的现象，提出交比法和累加法两个长度测量校正算法;针对在管道内的裂纹深度测量，采用清晰度评价函数和对焦测距的方法对深度信息进行测量。开发的工业内窥镜图像检测软件，采用Visual C++6.0作为开发工具，在Windows平台下完成，互动的用户界面友好，操作简单，这些算法都是通过实验测试。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内主要研究方向

1．2．2 国外主要研究方向

1．3 零件、管道、容器检测的其他方法

1．3．1 超声波检测

1．3．2 射线检测

1．3．3 液体渗透检测

1．3．4 漏磁探伤与磁粉检测

1．4 论文的结构和主要工作

2 工业内窥镜图像检测系统的选型

2．1 系统硬件环境及组成

2．2 系统要求

2．2．1 系统构成及功能要求

2．2．2 软件功能要求

2．2．3 软件框架设计

3 图像长度测量

3．1 图像预处理

3．2 非线性标定

3．2．1 非线性标定算法原理

3．2．2 Harris角点检测算法

3．3 累加法测长度

3．3．1 累加法测长度算法

3．3．2 利用累加法测长度

3．4 交比法测长度

3．4．1 交比不变性原理

3．4．2 利用交比不变性测长度

3．5 长度测量的实验结果与分析

4 图像深度测量

4．1 清晰度评价函数

4．1．1 清晰度评价函数

4．1．2 四邻域灰度差绝对值之和评价函数

4．2 对焦测距技术原理

4．3 场景深度计算

4．4 深度测量的实验结果与分析

5 图像检测软件开发

5．1 图像检测软件的主要功能

5．2 部分功能设计技巧及源代码

5．3 检测系统软件主要界面的实现

5．3．1 “文件”菜单的功能

5．3．2 “查看”菜单的功能

5．3．3 “视频”菜单的功能

5．3．4 “图片”菜单的功能

5．3．5 “报表”菜单的功能

5．3．6 “工具”菜单的功能

5．3．7 “选项”菜单的功能

5．3．8 “帮助”菜单的功能

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 本课题未来研究方向的一些展望

致谢

参考文献