基于機(jī)器視覺的重軌表面缺陷成像方法與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對(duì)重軌表面復(fù)雜的幾何特征和低反射、高輻射的表面光學(xué)特性，基于機(jī)器視覺的理論和技術(shù)，對(duì)重軌表面缺陷成像方法進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)成像角度的優(yōu)化設(shè)計(jì)和異型光源照明系統(tǒng)的開發(fā)，最終完成重軌表面缺陷成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升了重軌表面缺陷的成像效果，為重軌表面缺陷在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　本文主要的研究工作如下：
　　(1)從重軌軋制工藝方法入手詳細(xì)分析了重軌表面的幾何特征和表面缺陷，總結(jié)表面缺陷產(chǎn)生的原因和規(guī)律；

2、結(jié)合物理光學(xué)理論和輻射理論對(duì)重軌表面材質(zhì)光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，詳細(xì)分析了熱態(tài)下重軌表面對(duì)入射光的透射和反射特性以及熱態(tài)重軌的熱輻射特性；在此基礎(chǔ)上結(jié)合機(jī)器視覺系統(tǒng)理論提出重軌表面缺陷成像系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。
　　(2)針對(duì)重軌表面幾何特征選取最佳視場(chǎng)分割方案，結(jié)合相機(jī)鏡頭參數(shù)選型完成重軌表面圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，基于視場(chǎng)分割方案對(duì)相機(jī)的成像角度進(jìn)行優(yōu)化，并建立重軌表面成像質(zhì)量評(píng)價(jià)體系對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得到相機(jī)環(huán)繞重軌布置的最佳成像

3、角度，完成重軌表面缺陷圖像采集方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　(3)為了提高重軌表面圖像中的特征信息，分析了光源參數(shù)和光照方式對(duì)圖像特征的影響，采用圖像增強(qiáng)技術(shù)對(duì)重軌表面缺陷在不同光照方式下的圖像進(jìn)行濾波處理；然后基于圖像分割和邊緣檢測(cè)對(duì)缺陷圖像的檢測(cè)效果對(duì)缺陷的光照方式做出最優(yōu)選擇，并結(jié)合重軌表面的特性完成對(duì)異型光源照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　(4)針對(duì)重軌在冷態(tài)和熱態(tài)下的不同特性，分別開發(fā)了冷態(tài)重軌表面缺陷成像與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和熱態(tài)重軌在線