液力变矩器焊缝缺陷自动检测系统的研制

摘要

液力变矩器是汽车传动系统的重要部件之一，其质量直接关系到汽车行驶的安全性和稳定性，外壳呈扁圆形，由上下两半用电子束焊接方法焊合而成。传统焊缝的外观检测一直由人工完成，工人长期盯着焊缝眼睛易疲劳，检测质量不能得到保证，本文主要阐述一种利用机器视觉技术，研究并成功开发了一套焊缝缺陷自动检测系统. 该设备集机械、电子、计算机和控制技术于一体，包括机械部件、控制部件以及图像处理软件的设计。主要运用数字图像处理技术实现变矩器焊缝表面缺陷的自动检测，系统由工控机与PLC进行集成控制，机械部件实现检测工件的运转和标识。 本文的重点是液力变矩器焊缝灰度图像的处理与检测，这是保证系统可靠性的关键，针对电子束焊缝表面缺陷的特点，提出了焊缝图像专用的图像处理方法：先使用方形中值滤波，再利用基于幅度的图像分割方法把图像变成二值图像，论述其闭合边界的轮廓线跟踪算法，用矩阵运算实现曲线拟合中的最小二乘法，确定缺陷的位置和大小，从而判断焊缝合格与否。 该论文的第一章：简要介绍了该课题的起源、重要性。第二章：介绍系统总体方案的选择与设计。第三章：介绍机电系统设计。第四章：介绍机器视觉系统与数字图像处理系统的设计。第五章：系统软件开发。第六章：结论与展望。 本系统是数字图像检测技术在制造生产线上的具体应用，该系统的设计可作为提供其它相关设备的在线检测系统的设计参考。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

§1.1课题来源与测试对象

§1.2课题研究背景及意义

§1.3检测系统的技术要求

§1.4焊缝表面质量要求和检验方法

§1.5本课题的主要工作

第二章系统总体方案的选择与设计

§2.1系统设计流程

§2.2系统方案比较

2.2.1射线探伤方法

2.2.2超声波探伤方法

2.2.3 X射线数字化实时成像检测法

2.2.4光学图像检测法

§2.3系统总体设计

2.3.1系统总体结构简介

2.3.2系统硬件总体结构

2.3.3系统软件总体结构

§2.4系统功能

第三章机电系统设计

§3.1检测装置的机械系统设计

3.1.1机械转台

3.1.2 CCD支架机械结构

3.1.3敲章机械结构

§3.2控制系统的一般要求

3.2.1系统控制流程分析

3.2.2系统硬件

3.2.3系统软件设计

第四章机器视觉系统与数字图像处理系统的设计

§4.1图像和数字图像

§4.2数字图像采集

§4.3数字图像处理

4.3.1数字图像处理方法

4.3.2数字图像处理的内容

4.3.3数字图像处理与焊缝检测

§4.4图像增强

4.4.1图像噪声及其去除

4.4.2图像滤波算法的比较研究

§4.5图像分割

§4.6确定焊缝的最小宽度

§4.7缺陷(如气孔)的自动检测

4.7.1二值图像闭合边界的轮廓线跟踪算法

4.7.2目标区域标识

4.7.3用矩阵运算实现曲线拟合中的最小二乘法

第五章系统软件开发

§5.1 Windows编程

5.1.1 Windows编程特点

5.1.2面向对象设计

5.1.3开发平台选择

5.1.4利用VC++6.0开发的图像处理软件用户界面

第六章结论与展望

§6.1全文总结

§6.2展望

参考文献

作者攻读学位期间公开发表的论文

致 谢