專利名稱：一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自動化檢測設備技術領域，具體涉及一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置。
背景技術：
工件表面無損檢測是以不損害被檢工件未來用途和功能為前提，測量和評價缺陷，評估完整性、性能和成分，測量幾何特征，而對工件進行的檢測。常規的工件表面裂紋檢測技術主要有射線檢測、渦流檢測、磁粉檢測。第一種射線探傷法(RT法)，能比較直觀地對缺陷定性和定量，底片可長期保存。 此方法已廣泛應用于鍋爐壓力容器壓力管道的檢驗。但對于微裂紋檢測，卻受到微裂紋本身取向及其寬度和深度的影響，加之透照、暗室處理等諸多環節因素，其過程處理稍有不當，結果將事倍功半，檢測靈敏度降低，甚至無法檢出。第二種是渦流檢測，給一個線圈通入交流電，在一定條件下通過的電流是不變的。 如果把線圈靠近被測工件，像船在水中那樣，工件內會感應出渦流，受渦流影響，線圈電流會發生變化。由于渦流的大小隨工件內有沒有缺陷而不同，所以線圈電流變化的大小能反映有無缺陷。渦流檢測時線圈不需與被測物直接接觸，可進行高速檢測，易于實現自動化， 但不適用于形狀復雜的零件，而且只能檢測導電材料的表面和近表面缺陷，檢測結果也易于受到材料本身及其他因素的干擾。第三種是磁粉探傷法(MT法)，磁粉探傷和滲透探傷中的熒光與非熒光，在于觀察缺陷的方式不一樣，在黑光燈(紫外線燈)下觀察的叫熒光法，在日光下觀察的叫非熒光法。在觀察方法一樣的情況下，磁粉探傷的優點是靈敏度高，可檢測表面及近表面的缺陷， 缺點是只能用于鐵磁性材料。滲透探傷的優點是可以檢測所有的非多孔性材料，缺點是要檢出的缺陷必須在工件表面開口，埋藏缺陷是檢測不出來的。上述三種方法都有一個共同的缺點是都要通過人眼識別工件表面裂紋，不便于實現自動化生產應用。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置，其基于機器視覺來監測工件表面微裂紋，并能對圖像進行處理后判斷并識別工件表面裂紋，以實現自動化生
產應用。本實用新型所采用的技術方案是，一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置，包括依次連接的圖像采集裝置、圖像預處理模塊、特征處理模塊和統計分析模塊，其中，圖像采集裝置安裝在圖像采集平臺上且用于拍攝工件表面圖像，圖像預處理模塊用于對拍攝得到的工件表面圖像進行光線不均勻校正、去噪濾波處理以及圖像增強，特征處理模塊用于圖像裂紋分割、誤分割點去除以及裂紋特征提取，統計分析模塊用于裂紋報警、裂紋分析以及得出裂紋檢測報告。[0009]其中，圖像采集平臺包括底座，底座上固定安裝有第一套筒，在底座上且位于第一套筒的內腔安裝有能軸向轉動的第一絲杠，第一套筒和第一絲杠均為豎直方向且同軸線， 第一絲杠的頂部連接有用于控制該第一絲杠轉動的第一手柄，第一絲杠上安裝有能在該第一絲杠轉動時沿其豎直移動的第一絲母，第一套筒的外側套裝有橫梁，第一套筒的側壁上開有豎直槽，第一絲母和橫梁通過第一螺釘相連接，第一螺釘位于豎直槽內；橫梁上固定有第二套筒，第二套筒的內腔安裝有能軸向轉動的第二絲杠，第二絲杠和第二套筒均為水平方向且同軸線，第二絲杠的一端部連接有用于控制該第二絲杠轉動的第二手柄，第二絲杠上安裝有能在該第二絲杠轉動時沿其水平移動的第二絲母，第二套筒的外側套裝有支架，支架上開有用于安裝圖像采集裝置的安裝孔，第二套筒的側壁上開有水平槽，第二絲母和支架通過第二螺釘相連接，第二螺釘位于水平槽內。圖像采集裝置包括顯微鏡，以及位于顯微鏡上方相應位置的CXD攝像頭。本實用新型的有益效果是，工件表面裂紋的判斷結果無需人工識別，其利用及其視覺裝置采集圖像，再通過軟件對圖像進行處理后自動判斷并識別工件表面裂紋，因此，有利于提高系統的自動化。本實用新型中的圖像采集平臺通過兩個手柄分別帶動兩個絲杠轉動，實現圖像采集裝置的上下和左右移動，并可通過橫梁相對第一套筒的轉動，以及支架相對套筒的轉動，能夠適當地調節圖像采集裝置的位置，以使采集的圖像比較清晰。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中的圖像采集平臺的結構示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖。其中，1.底座，2.第一套筒，3.第一絲杠，4.第一絲母，5.端蓋，6.第一手柄，7.支架，8.安裝孔，9.第二套筒，10.橫梁，11.第一螺釘，12.豎直槽，13.水平槽，14.第二絲杠， 15.第二絲母，16.第二手柄，17.圖像采集裝置，18.圖像預處理模塊，19.特征處理模塊， 20.統計分析模塊。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置，包括依次連接的圖像采集裝置17、圖像預處理模塊18、特征處理模塊19和統計分析模塊20，其中， 圖像采集裝置17用于拍攝工件表面圖像，圖像預處理模塊18用于對拍攝得到的工件表面圖像進行光線不均勻校正、去噪濾波處理以及圖像增強，特征處理模塊19用于圖像裂紋分割、誤分割點去除以及裂紋特征提取，統計分析模塊20用于裂紋報警、裂紋分析以及得出裂紋檢測報告。圖像采集裝置17包括顯微鏡，以及位于該顯微鏡上方相應位置的CXD攝像頭。圖像采集裝置17安裝在圖像采集平臺上，圖像采集平臺包括底座1，底座1上固定安裝有第一套筒2，在底座1上、且位于第一套筒2的內腔安裝有第一絲杠3，第一絲杠3能軸向轉動， 第一套筒2和第一絲杠3均為豎直方向且同軸線，第一絲杠3的頂部連接有第一手柄6，第一手柄6用于控制該第一絲杠3轉動，在第一套筒2的內腔中、且在第一絲杠3上安裝有第一絲母4，第一絲母4能在第一絲杠3轉動時沿第一絲杠3豎直移動。第一套筒2的頂端設置有端蓋5，第一套筒2的外側套裝有橫梁10，第一套筒2的側壁上開有豎直槽12，第一絲母4和橫梁10通過第一螺釘11相連接，第一螺釘11位于豎直槽12內。橫梁10上固定有第二套筒9，第二套筒9的內腔安裝有第二絲杠14，第二絲杠14 能軸向轉動，第二絲杠14和第二套筒9均為水平方向且同軸線，第二絲杠14的一端部連接有第二手柄16，第二手柄16用于控制第二絲杠14轉動，在第二套筒9內、且在第二絲杠14 上安裝有第二絲母15，第二絲母15能在第二絲杠14轉動時沿第二絲杠14水平移動，第二套筒9的外側套裝有支架7，支架7上開有安裝孔8，圖像采集裝置17能通過安裝孔8固定， 第二套筒9的側壁上開有水平槽13，第二絲母15和支架7通過第二螺釘相連接，第二螺釘位于水平槽13內。本實用新型的工作過程為首先將顯微鏡和CXD攝像頭通過安裝孔8安裝在支架 7上，再通過調節第一手柄6、第二手柄16、橫梁10相對第一套筒2的轉動、支架7相對第二套筒9的轉動，使顯微鏡和被拍攝工件的相對位置適當；使用顯微鏡和C⑶攝像頭拍攝工件表面圖像，圖像預處理模塊18對拍攝得到的工件表面圖像進行光線不均勻校正、去噪濾波處理以及圖像增強，繼而特征處理模塊19進行圖像裂紋分割、誤分割點去除以及裂紋特征提取，最后統計分析模塊20判斷是否有裂紋，如果無裂紋則停止；判斷有裂紋，則發出裂紋報警，對裂紋特征進行統計，打印裂紋統計報告。
權利要求1.一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的圖像采集裝置 (17)、圖像預處理模塊(18)、特征處理模塊(19)和統計分析模塊(20)，其中，所述圖像采集裝置(17)安裝在圖像采集平臺上且用于拍攝工件表面圖像，所述圖像預處理模塊(18)用于對拍攝得到的工件表面圖像進行光線不均勻校正、去噪濾波處理以及圖像增強，所述特征處理模塊(19)用于圖像裂紋分割、誤分割點去除以及裂紋特征提取，所述統計分析模塊 (20)用于裂紋報警、裂紋分析以及得出裂紋檢測報告。
2.按照權利要求1所述的工件表面微裂紋視覺檢測裝置，其特征在于，所述圖像采集平臺包括底座(1)，所述底座(1)上固定安裝有第一套筒0)，在底座(1)上且位于所述第一套筒( 的內腔安裝有能軸向轉動的第一絲杠(3)，所述第一套筒( 和第一絲杠(3)均為豎直方向且同軸線，所述第一絲杠(3)的頂部連接有用于控制該第一絲杠C3)轉動的第一手柄(6)，所述第一絲杠C3)上安裝有能在該第一絲杠C3)轉動時沿其豎直移動的第一絲母G)，所述第一套筒( 的外側套裝有橫梁(10)，所述第一套筒O)的側壁上開有豎直槽 (12)，所述第一絲母(4)和橫梁(10)通過第一螺釘(11)相連接，所述第一螺釘(11)位于所述豎直槽(12)內；所述橫梁(10)上固定有第二套筒(9)，所述第二套筒(9)的內腔安裝有能軸向轉動的第二絲杠(14)，所述第二絲杠(14)和第二套筒(9)均為水平方向且同軸線，所述第二絲杠 (14)的一端部連接有用于控制該第二絲杠(14)轉動的第二手柄(16)，所述第二絲杠(14) 上安裝有能在該第二絲杠(14)轉動時沿其水平移動的第二絲母(15)，所述第二套筒(9)的外側套裝有支架(7)，所述支架(7)上開有用于安裝圖像采集裝置(17)的安裝孔(8)，所述第二套筒(9)的側壁上開有水平槽(13)，所述第二絲母(1 和所述支架(7)通過第二螺釘相連接，所述第二螺釘位于所述水平槽(1 內。
3.按照權利要求1或2所述的工件表面微裂紋視覺檢測裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置(17)包括顯微鏡，以及位于所述顯微鏡上方相應位置的CCD攝像頭。
專利摘要本實用新型公開了一種工件表面微裂紋視覺檢測裝置，包括依次連接的圖像采集裝置、圖像預處理模塊、特征處理模塊和統計分析模塊，其中，圖像采集裝置安裝在圖像采集平臺上且用于拍攝工件表面圖像，圖像預處理模塊用于對拍攝得到的工件表面圖像進行光線不均勻校正、去噪濾波處理以及圖像增強，特征處理模塊用于圖像裂紋分割、誤分割點去除以及裂紋特征提取，統計分析模塊用于裂紋報警、裂紋分析以及得出裂紋檢測報告。本實用新型基于機器視覺來監測工件表面微裂紋，并能對圖像進行處理后判斷并識別工件表面裂紋，以實現自動化生產應用。
文檔編號G06K9/36GK202075755SQ201120135490
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者劉夢迪, 同世隆, 李鵬陽, 鐘國威 申請人:西安理工大學