韓磊

摘要：現(xiàn)代工業(yè)對于高精度零部件的需求越來越大，隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展以及基于圖像處理的機械零部件檢測技術(shù)的發(fā) 展和應(yīng)用，能夠有效的對機械零部件的各種尺寸參數(shù)進行精確的測量，尤其是對于一些機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件，通過在這些 零部件進行測量能夠有效的提高零部件測量的效率與質(zhì)量。本文首先分析了機械零件檢測具體過程，介紹了基于圖像處理的 機械零部件檢測方法的發(fā)展歷程，然后對其應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞：圖像處理；機械零部件；檢測技術(shù)

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0157-01

引言

計算機視覺及模式識別技術(shù)是一種利用計算機和傳感器來實現(xiàn)

對外部目標的檢測，以達到類似于人的智能視覺與判斷處理的技術(shù)， 該執(zhí)行過程被稱為機器視覺。近年來，基于計算機圖像處理的零部 件檢測技術(shù)與設(shè)備制造加工的融合度越來越高。研究基于圖像處理 的機械零部件檢測技術(shù)具有重要意義。

1 機械零件檢測具體過程

1.1 測量基準的合理選擇

在測量基準的選擇方面，應(yīng)當與設(shè)計及工藝要求保持一致性，

且在選擇標準時應(yīng)當選擇較高精度及準確度，在實際測量中將較穩(wěn) 定位置當做測量標準，所選擇的這種標準才能夠保證與整體零件設(shè) 計標準相符合。比如，在對同軸度及圓跳動進行測量過程中，可選 擇內(nèi)孔作為標準，從而保證進行準確測量。

1.2 零件表面檢測

通常情況下，機械零件使用年限與零件表面質(zhì)量之間存在十分

密切的關(guān)系，并且零件產(chǎn)品的很多方面性能，比如耐久性及可靠性 等，這些均與零件表面質(zhì)量之間存在十分密切的關(guān)系。對零件表面 質(zhì)量進行檢測，其目的主要就是對機械零件實際加工過程中各種加 工工藝所產(chǎn)生影響進行充分了解，在此基礎(chǔ)上才能夠使零件表面質(zhì) 量得到較好保證，同時可使產(chǎn)品質(zhì)量得以有效提升。另外，通過對 零件表面實行檢測，還能夠有效避免零件表面受到損傷而又質(zhì)量問 題出現(xiàn)，同時，在檢測人員實施檢測工作過程中，還應(yīng)當注意真實 記錄零件表面情況，在此基礎(chǔ)上才能夠使機械零件質(zhì)量得到較好保 證。

2 發(fā)展歷程

機械零部件的加工精度直接影響著機械零部件的生產(chǎn)效率和產(chǎn)

品品質(zhì)。為確保機械零部件的加工質(zhì)量需要積極做好機械零部件的 幾何精度與尺寸精度的檢測。在對機械零部件進行幾何與尺寸精度 檢測的過程中主要涉及到以下尺寸：機械零部件的結(jié)構(gòu)尺寸、機械 零部件的外形輪廓以及機械零部件的位置公差等。在對機械零部件 進行精度檢測的過程中主要利用的是卡尺、尺規(guī)、萬能工具顯微鏡 等的傳統(tǒng)檢測手段，上述檢測手段存在著檢測效率不高且誤差較大 的不足，隨著現(xiàn)代機械工業(yè)的快速發(fā)展對于機械零部件的檢測精度 與檢測效率的要求越來越高，尤其是涉及到一些曲面、異形件等的 檢測時傳統(tǒng)的檢測手段已經(jīng)無法滿足檢測需求?；趫D像處理的機 械零部件檢測自上世紀 90 年代發(fā)展應(yīng)用至今廣泛應(yīng)用于機械零部 件檢測的各個領(lǐng)域，基于圖像處理的機械零部件檢測方法具有非接 觸、檢測精度高等的特點，主要是在利用現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上所 發(fā)展起來的，其內(nèi)含有光電子學(xué)、計算機圖像學(xué)、信息處理等的多 項學(xué)科，采用的圖像測量系統(tǒng)為技術(shù)核心其在航空遙感測量、幾何 量的測量、精密復(fù)雜件的測量中都有著廣泛的應(yīng)用。在對機械零部 件的檢測中能夠?qū)?fù)雜、微小以及大尺寸的機械零部件進行良好的 檢測，尤其是對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、異型的機械零部件進行檢測中能夠 取得較為良好的檢測效果。

3 應(yīng)用原理

基于圖像處理的機械零部件檢測技術(shù)主要依托 CCD 圖像傳感器

作為光敏元件，以圖像處理技術(shù)作為機械零部件檢測技術(shù)實現(xiàn)的基 礎(chǔ)，并通過相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)對于檢測圖像的分析用以提高機械零 部件測量精度與測量效率。一般來說在測量過程中主要遵循以下幾個測量環(huán)節(jié)：獲取被測圖像-對所獲取圖像進行處理分析與特征獲取

-圖像分類識別與判斷-計算出測量結(jié)果。

4 做好基于圖像處理的機械零部件檢測技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)測量應(yīng)用范圍的不同機械零部件檢測可以分為：尺寸、表

面質(zhì)量以及目標識別等幾大應(yīng)用領(lǐng)域。（1）尺寸測量是最早同時也 是開始的研究與應(yīng)用方向。經(jīng)過多年的發(fā)展與應(yīng)用機械零部件檢測 技術(shù)已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)成果，且這些技術(shù)成果廣發(fā)的應(yīng)用 于工業(yè)生產(chǎn)中，甚至于一些公司基于這一技術(shù)開發(fā)出了一系列的應(yīng) 用產(chǎn)品。在眾多的應(yīng)用產(chǎn)品中，高精度的三坐標幾何測量與位置測 量是這一技術(shù)應(yīng)用的重要方向。（2）除了將應(yīng)用于尺寸的測量外， 零部件表面質(zhì)量的測量也是重要方向。在對機械零部件表面質(zhì)量進 行測量的過程中主要涉及到對機械零件的材質(zhì)、機械零部件表面的 紋理以及粗糙度的檢測，通過圖像成像能夠方便的對機械零部件表 面的毛刺、劃痕以及磨損等的精度參數(shù)進行詳細的測定，用以對機 械零部件的表面質(zhì)量進行良好的檢測與測試。但是需要注意的是在 對機械零部件的材料進行測定的過程中，不同材料在不同的攝像過 程中零件表面的反射方向較為復(fù)雜、存在著一定的陰影現(xiàn)象，從而 對所拍攝的圖像質(zhì)量會產(chǎn)生較大的影響。除此之外，機械零部件檢 測技術(shù)應(yīng)用于工件表面質(zhì)量的檢測時對于鏡頭與零部件表面的相對 位置較難把控。因此雖然機械零部件檢測技術(shù)在零部件表面質(zhì)量的 檢測中雖然能夠取得較為良好的效果但是在實際的工業(yè)應(yīng)用中還有 著一定的困難。尤其是對于一些復(fù)雜曲面或是應(yīng)用特殊材料的零部 件表面進行檢測時需要對機械零部件檢測技術(shù)進行進一步的完善。

（3）目標分類與識別。對特定目標物體的分類與識別是圖像檢測技 術(shù)研究的重點內(nèi)容之一，在進行目標識別時所涉及到的機械零部件 都屬于二維識別，在圖像識別的過程中通常采用的是對機械零部件 的外形輪廓進行建模并采用相應(yīng)的算法來從圖像中尋找與之相匹配 的圖像實現(xiàn)目標的識別。三維識別主要利用的是對物體的灰度圖或 是通過三維圖來獲取物體的三維結(jié)構(gòu)特征等來實現(xiàn)對于目標的識別。

結(jié)束語

機械零部件的檢測質(zhì)量與精度一直困擾著機械零部件檢測行業(yè)，

機械零部件的幾何精度與尺寸精度直接影響著機械的生產(chǎn)效率與生 產(chǎn)質(zhì)量?，F(xiàn)代工業(yè)對于機械零部件的質(zhì)量與精度日益提升，傳統(tǒng)的 機械零部件檢測手段已經(jīng)無法滿足機械零部件的檢測需求?；趫D 像處理的機械零部件檢測方法是現(xiàn)在機械零部件檢測的重要發(fā)展方 向之一，基于圖像處理的機械零部件檢測方法是非接觸式檢測的重 要代表之一，具有檢測精度高、非接觸的特點能夠?qū)Ω鞣N類型的機 械零部件進行幾何精度與定位精度的檢測，尤其是對一些微小尺寸、

大型機械尺寸、復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)和異形齒面的機械零部件進行檢測時 能夠更為高效、高質(zhì)量的完成檢測。

參考文獻

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