基于线激光的石膏板表面缺陷检测系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国经济的快速发展，越来越多的人需要购买房子加装修。在装修的过程中会用到一种材料——石膏板。石膏板是以建筑类石膏作为主要的原材料制作而成。它是一种重量轻、强度高、厚度薄、加工方便以及隔音绝热和防火性能都比较好的建筑材料，是我们我家着重发展的新型建筑材料之一。石膏板目前主要用于室内隔墙和房屋吊顶的最佳环保建筑材料。它不仅具有良好的隔音、隔热、防火耐潮的性能，还具有防蛀，吸附甲醛的功效。所以在我国经历40多年的发展，已经被社会高度的认可和广泛的应用。

随着纸面石膏板在工程建筑、家庭装修中的进一步应用，凸显出石膏板质量的重要性——优质的石膏板是提高装饰装修质量的关键因素。纵观装饰装修材料市场，石膏板材的质量是影响其产品进一步推广的关键。

那么在生产的过程中，石膏板比较容易出现的问题就是表面有起泡和坑洼的缺陷，从而极大的影响美观。由于石膏的加工过程是一个高速运动的生产线，运动速度达到1200mm/s，由于材料的混合和凝固会在石膏板表面造成凹凸不均匀的问题，而当石膏板表面凹凸不平超过0.2mm时的产品即为次品，所以我们就需要在高速的生产线上设计表面缺陷视觉检测系统来实时的检测石膏板的平整度。

2. 研究内容和预期目标

主要的内容就是在自动化的生产线上，搭建一套线激光检测系统，用来发现不合格的石膏板。基于激光传感器的目标检测系统的设计包含硬件设计和软件设计两个部分。硬件设计主要利用线激光位移传感器进行目标探测的原理，通过投射一个狭缝光到石膏板的表面，得到一条亮带，使得摄像机可以一次得到石膏板表面亮带上所有点的数据。并通过软件对所有点的数据进行处理，从而得出亮带上的平整度是否满足0.2mm的误差要求。

该系统可以快速的检测的生产线上的石膏板，并且对不符合要求的石膏板可以发出警报，让人工介入解决不符合要求的石膏板。

3. 研究的方法与步骤

测量石膏板表面传感器是采用非接触在线检测的仪器。利用激光的三角测距原理，采用线激光的照射，将石膏板表面的凹凸信息以直线弯曲幅度的形式可视化出来，然后再根据弯曲幅度上各个点的位移偏移量，推导建立相关的方程，来求得石膏板表面的凹凸幅度值。若其在0.2mm以内，则说明合格，反之则不合格，并发出警报示意人工介入解决。

流程图如下

4. 参考文献

1、闫龙等，纸张平整度视觉精密测量系统，计算机系统应用，2016.4

2、李甜甜，基于三维线激光技术的路面车辙检测技术研究，长安大学，2016.5，硕士论文

3、谢剑，基于机器视觉的表面平整度检测方法研究，中南大学，2014.5，硕士论文

5. 计划与进度安排

1、2022.2.24-2022.3.20 查阅资料，撰写开题报告。

2、2022.3.20-2022.4.10 硬件结构设计

3、2022.4.11-2022.5.15 设计原理图，编写软件程序