由¥工、1产品或者零部件的复杂性使得其需要测量的尺寸的 参数很多，传统的人工测量难以满足大规模生产需求和短时间内 测量多个尺寸参数的要求。本文结合拉铆钉生产现状及其外形轮 廓#点，以工件外形边缘的投影图像作为被测边缘，基于计算机 视觉在线测量技术，采用多摄像机组合测量的方式，开发了拉铆 钉在线视觉测量系统。该系统将计算机视觉和数字图像处理技术 应用于拉铆钉的大批量检测，对拉铆钉的各个尺寸参数进行自动 在线测量，并根据预先设定的各参数检验合格标准，自动完成对 拉铆钉的在线筛选，并统计出检测数量、不合格数、合格率等测 量数据。该检测技术不仅可实现拉铆钉的在线检测，而且测量速 度快、精度高，代表了工业产品及其零部件在线检测的发展方向， 具有广阔的发展和应用空间。

 

二、系统方案设计

 

系ki铆钉多参数实时在线视觉检测系统的主要任务与技术 指标，可将整套系统分成图像传感器模块、图像处理模块、无线 传输模块、自动化定位模块及系统控制管理主机。其体系结构如 图1所示。 __

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三、拉铆钉多参数实时在线视觉检测系统的设计与实现

 

(一）图像传感器模块。图像传感器模块由高性能的ARM9 处理器、卨速总线和CMOS图像传感器构成，使用多个视觉传感器 进行同步采集和处理，直接将参数检测结果传送至图像处理模块。 其所有参数采集、处理和检测结果传输过程少于10ms。图像传感 器提供了良好的人机界面和丰富的底层控制方式,可对CMOS的曝 光时间、白平衡、亮度获取等成像操作进行控制，并内置图像处 理和几何检测算法，可直接得出检测所需如深度、角度等参数值。 每个图像传感器还配备有自动化位置侍服机构，可以进行精度为 20微米的上下微距调节。

 

(二）图像处理模块。图像处理模块由大容量的数据存储器 SDRAM和程序存储器NAND FLASH、DSP处理器组成。前者为图像 的快速处理提供硬件基础，后者对釆集的图像进行底层处理，如 图像滤波、图像增强、边缘检测等，以便处理程序从图像中抽取 诸如角点、边缘、线条、边界以及色彩等关于场景的基本特征。 同时，DSP通过编程对CMOS的曝光时间、白平衡、亮度获取等成 像操作进行控制。

 

(三）无线传输模块。为了便于检测组网和数据传输、共享 与协调控制，本文设计了与图像处理单元搭配的以太网接口和基 于ZIGBEE技术的无线传输模块。

(四）自动化定位模块。自动化精确定位机构能够实现针对 T12-T24型号的拉铆钉的精确定位。整个机构能够实现拉铆钉的 型号自适应、自动进料和位置校正。整个定位系统可靠性高，可 保证在20ros内完成所有的机械动作,使用寿命可达500万次以上。

 

(五）系统控制管理主机。系统控制管理主机为以上各个模 块的正常运行提供保障。工件由自动传输机构传送给定位机构， 由定位机构固定在待测位置，在背向光源照明F，阁像采集装置 采集到图像，由图像处理器将其转化为数字信号保存在计算机内， 通过相关的软件算法对图像数字信号进行处理，从而得到所需要 的各种目标图像特征值，并在此基础上实现模式识别、图像分析、 参数计算等功能，最后用得到的结果来控制自动分选机构做出判 断，对合格品和不合格品进行分类。并且通过人机界面实现人机 交互。同时，系统外接打印机，可对测量数据进行打印《>

 

四、实验

 

拉铆钉多参数实时在线视觉检测系统已研制成为生产检测装 备在工厂试用，如图2所示，运用此设备后，检测质量和检测效 率得到明显提高。其检测速度高达1800件/小时，准确率达98% 以上，检测精度达到10微米；整个检测系统属于全自动在线检测 系统，可实现T12-T24五个型号22个规格的拉铆钉的全部尺寸参 数用视觉传感器集群进行实时在线检测，残次品自动剔除。T16-20 型号的拉铆钉实际检测数据如下图，4#数据是一个不合格产品， 能准确识别和分检。装备的正确运转，证实工件多参数视觉传感 器集群测量技术与方法切实可行。

 

五、总结

 

拉铆钉多参数实时在线视觉检测系统，解决了拉铆钉生产过程 中要求实时在线检测工件的多种参数，自动质量控制的行业性难 题。系统在工业生产现场能够实现多参数精准、髙速的实时在线测 量，并自动完成对拉铆钌的在线筛选，统计出检测数量、不合格数、 合格率等检测数据。检测精度为0.01mm，检测速度为每分钟1800 件以上。提高了生产工人的工作效率，降低了劳动强度，也大大降 低了生产成本。高速量化了拉铆钉技术指标，提升企业竞争力。