【摘 要】
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随着科技的发展,以微小孔为特征的精密工件在生产和生活中的各个领域都得到了广泛的发展和应用,发挥着举足轻重的作用,微小化已经成为现代化装备发展的发展趋势。但是小孔径
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随着科技的发展,以微小孔为特征的精密工件在生产和生活中的各个领域都得到了广泛的发展和应用,发挥着举足轻重的作用,微小化已经成为现代化装备发展的发展趋势。但是小孔径工件的表面缺陷检测却十分困难,尤其是工件内壁的检测方法,因为测量空间小、光照环境差等原因,一直以来都是一个难题。实现对小孔径微深孔工件的高精度检测方法的研究,对该领域精密测量技术的发展有重大意义。本文分析了微小孔径工件检测技术发展现状,提出了一种基于光学反射的内壁视觉检测方法。该方法将特制的复合反射镜放置在工件内腔,在光源充分照明的条件下,将内壁的图像反射到相机中进行数字图像处理,实现了机器视觉技术在微小孔径工件内壁检测中的应用。本文在建立了成像模型的基础上,对图像获取和处理的方法进行了研究,并完成了系统的结构设计。重点分析了照明光源在视觉检测系统中的作用,通过理论计算和实验仿真,确定了适合本系统的光源型号、照明方式和工作距离。对系统的同轴对准和相机连续拍照问题进行了研究,设计了相关处理方法。提出了一种像素当量标定方案,通过对检测系统的标定,建立了成像系统中相机图像像素和工件实际物理尺寸之间的对应关系。本课题最终结合旋转平台和升降台初步搭建了微小孔径工件的内壁缺陷检测系统,实现了对2-5mm直径的小孔工件内壁视觉检测,可以获取完整展开图像,并且达到优于10μm的分辨力。系统的建立验证了方案的可行性,解决微小孔径工件内壁缺陷检测的难题。
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