磁环表面特征信息检测系统研究开题报告

全文总字数：6691字

1. 研究目的与意义

永磁铁氧体是一种广泛应用的非金属磁性材料，只需外部提供一次充磁能量，就能产生稳定的磁场，从而向外部持续提供磁能。

随着科技信息的高速发展，人们对电子产品需求极速增加。

磁性材料是电路设计中常使用的抗干扰和功放元件，对于调频噪声有很好的抑制作用。

2. 国内外研究现状分析

针对铁氧体磁环成像特点，国内外学者也对其表面缺陷提取方法进行了初步探讨。

2006 年天津大学钱小龙等设计了一套集控制系统，上料机构、翻面机构、剔除机构等于一体的钕铁硼工件表面缺陷检测系统，但只应用了二值化分割图像，对于灰度对比不明显的缺陷类型并不适用。

同年姚骥等成功开发了一套可用于磁环表面裂纹检测的磁环检测系统；接着，刘贤坤等开发了一套可对磁环进行尺寸分级和缺陷检测的系统，其检测效率为每秒4个；2007年浙江工业大学陈永清等人分析了磁环表面缺陷的种类，并对其缺陷检测作了相关研究，基于虚拟仪器开发平台 labview 和 vision builder ai开发工具开发了一套磁环双端面缺陷检测系统，但考虑到检测速度和成本，没有提取磁环的窄裂纹等缺陷特征；2009年，郑晓曦等人结合形态学处理和边缘检测等算法提取磁瓦缺陷特征，在缺陷明显的情况下，取得了一定的效果；2010 年长春理工于占江等人通过对钕铁硼表面纹理特征的研究，提出了基于图像梯度加权信息熵抑制表面随机纹理的缺陷提取算法。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容本课题主要的研究内容是：使用机器视觉获取磁环表面特征的图像，利用matlab软件对图像处理，编写程序计算磁环参数信息，并检测表面缺陷。

主要研究任务是磁环表面缺陷检测系统中图像预处理、磁环尺寸测量、磁环表面缺陷检测部分。

研究计划（1）原始图像预处理a.对机器视觉检测系统所用相机、镜头、照明和采集卡等进行选型，并给出选型依据；b.确定照明方案；c.相机获取磁环初始图片后，对原始图片含有的灰度不均及噪声影响等问题进行处理；d.分离出磁环背景，提取有效区域；e.对采集的磁环图像，将各种预处理方法（例如：中值滤波、空域滤波、形态学处理、阈值分割等）进行对比。

4. 研究创新点

相对于传统的检测方法，机器视觉的优势主要有：（1）非接触式检测，不损伤被测物；（2）检测速度快，一般相机的帧率为每秒百帧；（3）检测精度高；（4）实时性强，能在线进行100%检测，不会出现漏检情况；（5）现场抗干扰能力强。

对系统的改进和图像处理算法的改进主要表现在：1. 设计系统时，在保证稳定运行的前提下，尽可能的提高磁环在系统中的运行速度，使之与其生产速度匹配。

这需要控制系统与机械机构进行很好的配合。