圆柱金属管件外表面图像在线采集装置构建及关键参数控制优化

作     者：陶国好 刘子豪 徐晓萌 鹿业波 陶凯 洪哲 

作者机构：浙江理工大学 嘉兴大学 天津大学 中国计量大学 浙江迈思特液压管件股份有限公司 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：1494-1501页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：浙江省“尖兵领雁”研发攻关计划(2024C04028) 浙江省基础公益研究计划项目(LGG21F030013) 企业横向课题(00523144) 

主　　题：机器视觉 在线检测 圆柱金属管件 外表面图像采集 图像质量 参数优化 

摘      要：提出一种针对圆柱形金属管件的外表面图像在线采集方案，实现高质量成像信息采集。首先，通过获取单个相机所摄二维图像，建立与柱面所覆盖曲面的对应关系，计算二维图像对应的实际管件表面覆盖角度，判断获取管件外表面信息所需的相机数量，采用多相机协同配合圆盘顺时针方向实时采集图像。其次，基于响应曲面设计方法建立多因素实验方案评估镜头的光圈值、相机的曝光时间和增益对图像质量的影响。在可接受最大转速的情况下，确定动态采图时柱面相机和端面相机的最优相机参数，以减小运动模糊影响并提高拍摄效率。最后，在最优参数的基础上，对金属管件图像进行在线实时采集和评估，保留较好质量的管件图像。实验结果满足高质量、细微缺陷清晰的金属表面缺陷检测数据要求，可为后续研究圆柱形金属管件的实时缺陷检测奠定一定的基础。