视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用

白亚军 刘刚

摘 要：视觉系统可以快速、准确和高可重复性地自动完成诸如部件测量和检查的工作，这样就可以帮助制造商提高产品质量和生产力。视觉系统在制造过程中的每一步都可以生成有价值的监测数据，这同时也可以帮助控制工程师扩展过程诊断的功能。文章以视觉检测方法为切入点，在概述视觉检测方法的基本内涵和现实意义的基础上，重点探讨了视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用，旨在说明视觉检测方法在机械产品领域的重要性，以期为机械产品内部构件状态检测提供参考。

关键词：视觉检测；机械产品；内部结构状态；应用

引言

随着社会经济的发展，机械制造也的检测技术也随之发展壮大，视觉检测方法作为现代检测手段，应用在机械产品内部结构状态检测中，实现产品内部构件状态的自动检测，对于自动检测复杂机械产品内部构件的状态具有普遍意义，已越来越引起工程技术人员的重视。如何在机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测方法是当前机械产品内部构件检测关注的焦点。因此，研究视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用具有十分重要的现实意义。鉴于此，作者对机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测的策略进行了初步探讨。

1 概述视觉检测方法的基本内涵和现实意义

目前，机器视觉系统已经得到了广泛的应用。要了解视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用，了解视觉检测的基本内涵和现实意义至关重要。文章将分别阐述视觉检测方法的基本内涵和现实意义，其具体内容如下：

1.1 视觉检测方法的基本内涵

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。从视觉检测的结构上看，其典型结构主要有三部分组成，即照明、镜头和相机。视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

1.2 视觉检测方法的现实意义

视觉检测在提高生产的柔性和自动化程度方面具有重要的意义。在生产生活中，利用视觉检测方法，可以检测缺陷和防止缺陷产品被配送。机器视觉检测和传统的人工视觉检测相比，凭借其工作效率高和精度高的优势，对于一些不适合人工作业的危险工作环境，可以起到代替人工视觉的作用。在实现信息集成方面，机器视觉检测易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。在检测过程中，属于非接触测量，也就是说不用接触即可完成测量。与此同时，较宽的光谱响应范围，扩大了被检区域，扩展了人眼的视觉范围。而机器视觉检测能够长期稳定工作，保证测量、分析和任务识别，则在节省大量劳动力资源方面具有不可估量的意义。因此，在机械产品内部构件状态检测中，应用视觉检测方法进行检测势在必行。

2 机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测的策略

视觉检测系统的构成，如图1所示。为进一步提高机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测的水平，在了解视觉检测的基本内容好人现实意义的基础上，机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测的策略，可以从以下几个方面入手，文章将逐一进行分析：

图1 视觉检测系统的构成

2.1 图像部件对机械产品内部状态的检测

图像部件对机械产品内部状态的检测的原理是：摄像机捕捉被检测物体的电子图像，然后将其发送到处理器进行分析。电子图像被转换成数字，表示图像最小的部分，即像素。图像显示的像素数量称作分辨率。图像的分辨率越高，包含的像素数量越多，进行检测时，图像的像素数量越多，检测结果越准确。由于原始射线图像非常模糊，因此通常有必要对图像进行预处理，在对图像预处理方法的选择上，主要有滤波降噪、目标背景分割、直方图修正三种。

2.2 摄像机对机械产品内部状态的检测

视觉检测系统的摄像机有三个变量需要调整，以优化捕捉到的图像。它们是光圈、对比度和快门速度。在机械产品内部构件检测中，摄像机把光学图象信号转变为电信号，以便于存储或者传输。在应用视觉检测过程中，提取预处理后的检测图像中的相应关键零部件位置处的像素灰度值，根据是否超出设置的误差范围判断零件的有无或严重的错位，以此来检测机械产品内部零件是否合格。

2.3 照明部件对机械产品内部状态的检测

在照明部件对机械产品内部状态的检测方面，正确的照明对帮助创建有效检测所需的对比度很关键。在机械产品内部构件检测中，当对一件产品的正确系统设置进行评估时，照明光源的好坏对系统最终的测量精度有很大的影响，因此需要花费相当多的时间用来确定检测所需的最佳照明。在具体做法上，照明解决方案的类型、几何形状、颜色和强度应当提供尽可能强的对比。

2.4 软件工具对机械产品内部状态的检测

视觉检测系统使用软件处理图像，软件采用算法工具帮助分析图像。计算机视觉检测技术作为新兴检测技术，完成所需要的检测，能较好地满足现代制造业的发展需求。在机械产品内部状态的检测中，常用的软件工具包括，搜索工具，边界工具，特征分析工具，过程工具，视觉打印工具等，这些软件工具的使用能识别出元器件漏装及错位等故障，进而为机械产品内部状态检测提供一种新颖、方便和可靠的解决方案。

3 结束语

总之，视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用是一项综合的系统工程，具有长期性和复杂性。在应用视觉检测方法进行机械产品内部状态检测时，应把握好图像部件对机械产品内部状态的检测、摄像机对机械产品内部状态的检测、照明部件对机械产品内部状态的检测、软件工具对机械产品内部状态的检测四个方面的内容，积极探索视觉检测方法在机械产品内部构件状态检测中的应用策略，只有这样，才能不断提高机械产品内部构件状态检测中应用视觉检测的水平，促进机械产品内部构件状态检测工作的高效开展。

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作者简介：白亚军（1980，10-），男，籍贯：河北省定州市，学历：本科，研究方向：内燃机检测技术、机械产品安全检测、机械安全设备设计、电气产品测试。