基于多条激光线的带材表面三维缺陷检测系统研究

摘要

随着控制系统日益复杂以及对产品质量要求不断提高,带材表面质量在当今生产中的意义日益姓著。作为表征带材表面质量的主要指标,尤其是对于热轧带材,表而三维缺陷的深度信息对判定带材表面的质量具有非常重要的意义。与此同时,基于机器视觉的非接触测量方法具有高分辨率和高精度的优点,也越来越受到人们的广泛关注。
　　本文提出新的带材表面三维缺陷检测系统,采用基于机器视觉的非接触测量方法,将线激光器投射出的结构光垂直向下照射在带材表面,建立结构光三维视觉投影模型,映射图像坐标点与空间点一一对应关系。采用直接线性变换法对摄像头标定和对激光光平面标定,根据标定的结果将图像坐标转换为空间坐标,从而获得带材表而的三维轮廓信息。搭建检测系统硬件平台,以STM32F4型单片机为核心微控制器,利用OV7670摄像头聚集激光线图像,并利用单片机对图像进行中值滤波、激光线提取、中心线提取、滤除假点等处理,将细化后的中心线转换为实际空间轮廓线,并获取表面三维缺陷的深度信息。通过这种方法可以检测带材表而的三维缺陷深度信息,并枉硬件平台的TFT显示屏中实时的显示缺陷深度值。通过实验的验证,该缺陷检测系统能达到较好的检测效果。最后对课题研究T作进行了总结与展望。

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1绪论

1.1课题背景和研究意义

1.2 深度测量技术

1.3带材表面缺陷在线检测技术的发展与现状

1.4本课题方法和思路

1.5本文框架

2检测系统硬件平台的设计

2.1 STM32

2.2 OV7670图像传感器

2.3 TFT-LCD显示模块

2.4外部SRAM

2.5激光光源

2.6安装调试

2.7上位机采图

2.8本章小结

3检测系统原理及检测方法

3.1结构光三维视觉检测原理和投影模型

3.2标定方法

3.3激光条纹中心线的提取

3.4缺陷信息提取

3.5本章小结

4检测系统实验结果及误差分析

4.1标定结果

4.2图像处理结果

4.3缺陷信息提取与显示

4.4实验误差分析

4.5本章小结

5总结与展望

5.1课题总结

5.2课题展望

致谢

参考文献