視覺測量技術的汽車零部件檢測系統分析

撰文/宣衡艷

■311215 萬向集團技術中心 浙江 杭州

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視覺測量技術的汽車零部件檢測系統分析

撰文/宣衡艷

■311215 萬向集團技術中心 浙江 杭州

隨著科學技術的不斷進步，人們對于質量的要求也在不斷提高，當前，汽車已經成為人們生產與生活中的重要代步工具，自然人們對于其質量要求也相對提高。對于汽車而言，汽車零部件的質量將會直接影響到其整體的性能，因此，在汽車生產的過程中，對于零部件的精度的測量顯得十分重要。然而，常規的人工檢測不僅無法準確的 對其質量進行保證，檢測效率還十分低下，使得產品的質量與生產效率都得不到保證。面對該種狀況，需要一種更為合適的檢測方式來對其進行替代。視覺測量技術作為一種新型的檢測技術，其對于零件的檢測效果較好，本文針對其對汽車零部件檢測進行分析，希望能夠提高其應用。關鍵詞：視覺測量技術；汽車零部件；檢測系統

隨著現代化工業技術的不斷發展，零件質量已經成為工業生產中的一個重要問題。為了達到對應的檢測效果，不少企業都著手研究新型的檢測方式。尤其是在人們生活質量不斷提高的背景下，汽車的使用范圍越來越廣，而汽車質量對于社會的影響較大。因此，需要加強汽車零部件質量的檢測。視覺測量是一門結合了光電子技術的新興視覺測量技術，目前，該項檢測技術已經被引入我國汽車生產之中，并取得了較好的使用效果。在大批量的汽車生產中，人工測量早已經失去了應用背景，且檢測效果不理想，視覺測量這門新興技術正在逐步的取代它。

視覺測量技術的介紹

視覺測量技術是一項綜合了機器視覺、人工智能、模式識別、計算機、控制論、電子電路等多學科的應用而形成的高新檢測型技術。在該項技術中，使用了先進的高密度、低噪聲以及變小的圖像傳感器，可以實現非接觸、實時、在線和高精度的快速檢測?；谄渚哂械倪@些優點，目前，主要將其使用在提高火花塞測量系統的精讀之中。也就是汽車的零部件生產與檢測。視覺傳感器是該項技術的基礎。視覺傳感器可以實現圖像的采集，并將采集到的圖像通過高速圖像采集系統將標準的電視信號轉換為數字視覺圖像，并輸入對應的圖像處理器之中。處理器會根據已經設定的標準，來對數據進行分析，從而確定其是否符合相應的標準。

視覺傳感器可以安放在檢測環境的任意位置，視覺傳感器在完成從三維到二維的平面圖像的線性映射，從而使得其可以獲取對應的視覺參數。

以火花塞為例，具體的測量流程為：火花塞工件的支架為直徑是2米的金屬平臺，該平臺多為逆時針旋轉，且由對應的驅動力。傳感器多數接近開關，以提高其確定平臺上是否有對應的火花塞工件，從而確定其自身是否要進行數據的采集。通過數據的采集與對比，來確定該工件是否為合格產品，同時，再自動的標記。

圖1　視覺測量系統工作流程圖

視覺測量技術在汽車零部件檢測中的使用優勢

a高精度

當前科學逐漸向著微小領域進步，使得很多制造業要求的測量精度也在不斷提高。由微米向著納米過渡。然而傳統的汽車零部件檢測多是人工進行，人工檢測固然具有其優勢，但肉眼的觀看始終有限，面對一些細微數據的確定與測量上，存在一定的瑕疵。這也就導致零部件檢測結果可能存在我那天。而視覺測量技術是一項結合光電子技術的新型技術，其對于微小數據的敏感度較強，能夠實現高精度測量，對于零部件的精致化發展具有十分重要的檢測作用。

b非接觸

人工實現對于汽車零部件的檢測，不可避免得會采取一些措施來對其進行手工測量，而在這個測量的過程中，必然會接觸到該零部件。當前的視覺測量技術中，引入了光學測量的方式，避免了接觸性的測量。

c網絡化

隨著網絡技術的出現，使得人們的生產與生活受到了極大的改變。當前在視覺測量技術應用中，已經存在遠程數據采集與測控，在測控中，將集中模式轉變為分布模式，使其具有一定的開放性、可操作性、分散性等特點，利用節點的方式，將其中的數據進行傳遞，而視覺測量中，會將圖像作為檢測與傳遞信息的主要手段。

d高效率、低成本

隨著現代化工業的不斷發展，制造業中大規模性生產已經成為企業提高自身效益的一個必然方式。然而，在既需要保證生產質量，有需要保證生產規模的作用下，傳統的手工檢測方式，已經缺乏使用價值。視覺測量技術引入汽車零部件檢測中，可以有效地擴大其檢測的范圍與速度，從而提高生產效率，滿足企業生產效益的擴大。

視覺測量系統的汽車零部件檢測系統設計

a視覺圖像處理平臺

視覺圖像處理平臺是視覺測量系統的核心，根據系統的具體要求，選擇好對應的微處理器，其中所選擇的數字信號處理器必須具有一般處理器無法替代的作用，且能夠實現快速的軟件更新，在使用中，還需要將其數據的存儲空間與程序的存儲空間分離，以滿足系統運作時的內存，從而提高系統的可靠性、通用性與可更換性。另外，在整個工作中，系統必然會根據自身所采集的數據進行復雜的計算任務，必要時，可以適當的采用流水線技術，提高其性價比。

b針對圖像中不連續的灰度值處理

邊緣檢測是大多數檢測的關鍵問題，由于其檢測數據精密度不夠，或者說準確度欠缺，使得實際中無法對其進行確定，該種檢測方式，可以將系統中的視覺圖像進行分割。圖像邊緣是視覺圖像最為基本的特征?；叶戎刀喟胧翘幱谀繕伺c目標之間、目標與背景之間。它具有一定的邊緣性在某些狀況下，其處于檢測范圍內，不滿足使用條件，而在某些范圍內，它又是滿足條件的。故而，在視覺測量技術的使用中，必須要將其設定成對應的檢測項目，滿足該類產品的檢測。

c視覺圖像的通訊設計

視覺測量技術實際上本身是將對應平臺上的零部件的具體數據進行測量與確定，而在其進入檢測系統后，加入了對應的檢測功能。在視覺圖像經平臺被測量后，就可以使用其內部信號進行對應的通訊，在通訊時，將其獲取的數據傳輸到對應的檢測系統之內。在該種通訊上，需要選擇一種既能夠滿足工業現場環境下的通訊要求，又需要選擇一種可靠性較好，能夠保證其傳輸正確性的方式。在數字全球化的背景下，該種傳輸方式已經具備。其中CC—Lillk現場總線以設備層為主，cC—LiIlk可靠性高、實時性好、其網絡節點包括主站和從站，抗干擾能力強、數據容量大，與主站進行多對一的數據循環，該種通訊方式，具有通信速度快，信號穩定性較強，價格相對較低等特點。

d硬件設計

任何系統性軟件都需要對應的硬件作為支撐，視覺測量技術系統化運用與汽車零部件檢測，也需要對應的硬件。這些硬件包括：DSP芯片、電源模塊、存儲模塊、視頻編解碼模塊、通訊模塊以及其它外圍電路為。其中，以DSP芯片為核心。

結束語

雖然受到當前的經濟與技術發展，視覺測量技術在實際運用中的檢測結果還存在一定的誤差，但是，隨著現代工業的不斷完善與科學技術的不斷發展，視覺測量技術的應用也將趨于完善化。本文主要針對該項技術做出了概括性的介紹，并就其檢測效果等多個方面進行分析，希望能夠讓更多的汽車生產企業認識到該項技術的使用價值，從而將其運用到汽車零部件生產的檢測之中，保證汽車的生產質量，對使用者與社會的安全負責。

參考：

［1］嚴海磊.基于視覺測量技術的汽車零部件檢測系統研究［D］.成都理工大學，2011.

［2］鄧羅虹.基于線陣CCD的機器視覺測量系統的研究［D］.蘇州大學，2014.

［3］劉業峰.車身零部件激光三角法檢測關鍵技術研究［D］.吉林大學，2007.

［4］楊戈.基于機器視覺的機械零部件精密測量系統設計與開發［D］.南京信息工程大學，2013.

［5］孫雙花.視覺測量關鍵技術及在自動檢測中的應用［D］.天津大學，2007.

［6］王丹.車身零部件視覺檢測中攝像機標定方法的研究與應用［D］.吉林大學，2009.

宣衡艷（1977-），女；漢族；浙江金華市人；萬向集團技術中心中級工程師；研究方向：汽車零部件檢測及試驗。