针对手机壳表面缺陷类型多样、光学性质不一的特点,分析研究了各类缺陷最佳成像光路,基于彩色相机RGB三通道,设计了三工位光源照明系统,将单色红光暗场成像光路、单色绿光暗场成像光路、单色蓝光同轴光成像光路组合对金属手机壳表面进行照明;然后基于RGB颜色空间将获取的彩色图像分离为三幅单分量图像,对各个通道图像进行预处理,利用Canny算子进行缺陷边缘检测提取特征,最后将三通道图像识别结果融合实现缺陷检测。实验结果表明该方法能有效凸显手机壳表面的凹坑、斑点、不同方向的划痕等对应缺陷特征,设计的图像处理算法流程具有针对性,实验系统有效节约空间和硬件成本。

针对现有船舶岸电接插件插拔困难、机械锁紧无过载保护功能等问题,专用辅助插拔设备市场空白等现状,提出一种兼具省力插拔及强制脱离保护等功能的岸电插头辅助插拔装置方案。分析岸电箱及接插件结构,设计三点插头固定夹具和电缆导向环结构满足插头定位插合导向及约束电缆要求;设计弹簧滑块强制分离保护机构,建立机构力学模型,以强制分离块的强制分离角、复位角和弹簧系数为设计变量进行分析,得到满足最大强制分离力、回复力要求的优化结构;设计双滑块机构的助力杠杆机构,分析滑槽与手柄驱动力变化规律,实现紧凑结构下有效助力。样机实验表明,该装置最大强制分离力420N,最大强制分离回复力150N,达到最佳使用要求。

针对现有大型封头焊缝X射线检测存在胶片成像成本高、人工识别缺陷效率低等问题,提出基于X射线数字图像自动采集方案,并设计焊缝图像自动处理识别方法。针对焊缝区域与背景差异特性,采用固步灰度梯度法提取焊缝区域;采用双边滤波融合算法、自适应高频图像信息增强算法,实现焊缝图像的降噪和缺陷细节对比度增强;最后结合封头焊缝类型及特点设计特征库,基于Canny算法组合树形分类器实现缺陷的特征提取和分类。实验结果表明,该方法对封头焊缝中的气孔、裂纹、未融合、夹杂、未焊透等五类典型缺陷特征提取效果满足判级要求。

对摆动电弧GMAW焊在全位置立焊区间的熔池特征进行了研究,设计一套管道全位置焊接视觉监测系统。采集清晰的熔池序列图像;分析一个电弧摆动周期的立焊熔池变化特点;采用数学形态学的算法获取熔池轮廓。结果表明:定义的熔池视觉特征参数能有效地区分全位置焊不同立焊区间的熔池。在摆动电弧的作用下,立向上焊与立向下焊的熔池特征存在明显的差异性,立向上焊的熔池长与熔池面积较立向下焊分别大21%与10%,立向上焊的熔池尾部轮廓线呈水平状态,而立向下焊的熔池尾部呈现明显下凹特征。

为了获取重轨表面缺陷视觉检测系统中光源的最佳入射角度,保障原始图像的品质,简化图像后续处理,结合了重轨多曲面多平面的表面轮廓特点,推导出了曲面视觉检测中光源对成像的影响,研究了重轨曲面视觉光学传递规律,设计了重轨表面光照角度优化实验,给出了基于图像清晰度的重轨表面图像综合评价方法,并对结果图像进行了综合评价,得出了重轨踏面、轨头底面和轨底顶面的光源入射角度评价曲线。该实验可获得重轨视觉检测系统中光源的最佳入射角度,为检测系统的搭建与光源角度配置提供了理论依据。

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统,该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物,其转向功能由不完全齿轮齿条机构完成,该转向系统由两个主动不完全齿轮和一个从动齿条组成,主动不完全齿轮的连续转动转化为从动齿条的往复直线运动,从而实现小车的自动转向.分析表明该转向机构的设计是合理可行的.