機械加工零件表面紋理缺陷檢測

謝作劍

摘要：由于機械加工零件對零件表面的表面質量和加工精度要求很嚴，在一些對機械加工零件要求較高的自動化工業中，需要對機械加工零件表面的紋理缺陷進行有效的、可靠的分析和檢測，這樣很大程度上提高了自動化生產加工水平。所以，正確監測機械加工零件表面文理缺陷，對零件質量有著非常重要的影響。本文對機械零件表面進行監測分析進行論述，對監測系統進行了一定分析，并為工業生產提供有力的支持。

關鍵詞：機械加工零件，缺陷檢測，質量

引言

當今工業生產高度競爭，作為產品質量控制的重要手段的機械零件表面檢測技術，被大范圍地應用于工業過程中質量控制，但是在機械零件進行加工過程中，由于加工工具存在許多缺陷，都可能在機械零件表面導致表面缺陷。雖然都是一些微小的容易進行辨識的紋理缺陷，但是這些缺陷卻不能用數學公式以及數學方法進行辨別，直接導致此文理缺陷不能用計算機進行自動檢測。鑒于以上原因，本文通過對機械零件表面紋理進行研究分析，找到一種合理檢測零件表面的檢測方法，對零件紋理的檢測研究具有重要的意義，對未來零件檢測提供了一定的研究方法和參考價值。

1.分析零件紋理的監測系統

機械零件表面由于存在許許多多的紋理，但是很多紋理存在一定的缺陷，要精確地發現這些缺陷，就必須找到正確的檢測缺陷的方法，這在很大程度上提高了零件合理的標準。一般在零件檢測過程中都需要遵循如下的檢測步驟：

1.1.用一些檢測設備及方法將機械零件表面的紋理檢測出來；

1.2.將檢測設備檢測出的信息輸入到計算機系統里面進行一定的處理；

1.3.將經過計算機系統處理過的信號利用傅里葉變換處理成頻譜圖像。在三個步驟完成后，即完成了零件的常規檢測。

2.分析零件表面紋理現象

因為在機械加工過程中存在相當多的加工時序，在相關的時序中存在著許多加工缺陷，這直接導致機械零件表面紋理存在著相當多的缺陷，而且由于各個工序中加工的工具和加工方法的不同就可能出現各種各樣、形式不一的紋理，如圖1所示，此圖中的紋理是眾多紋理研究中比較常見的一種，他具有許多紋理都具有而且很鮮明的特點就是方向勝非常的強，而且，好多種紋理還都以多條紋的形狀分布出現。

圖1機械加工零件表面文理圖像

研究得出，對頻譜中的能量集中區域用頻域濾波器進行抑制濾波操作時，相對于其它方向來說，此方向的紋理特征更加弱小。我們可以通過此種濾波操作的方法來削弱該方向的紋理特征，進而有效的增強該方向紋理缺陷的強度，這樣就可以對背景紋理和缺陷紋理進行有效的分辨和辨認。

3.對紋理缺陷特征進行提煉

如何抑制背景紋理圖像是進行缺陷紋理圖像辨別的重中之重，而對圖像有效地濾波處理是比較方便且有效的辦法。而且，對背景圖像進行濾波之后，紋理缺陷圖像就會相應地被很大程度上的增強，所以人們可以更加容易地對缺陷紋理和北京紋理進行有效合理地區分，且在進行過程中主要是通過分割閥值的方法來區分。但是在區分過程中需要注意的是，用此方法經常會出現好多不明的情況，最主要的是兩種情況，其中第一種是存在著缺陷的目標，另一種情況時存在著噪聲點。正是由于這個原因，就要在使用過程中進行必要的處理以消除噪聲影響。處理過程中，要認清噪聲點和文理缺陷的區別：由于在二值圖像上噪聲點只是隨機的單獨點，但是紋理特征缺陷的存在是有很多形狀特性的，研究表明：在紋理缺陷監測過程中，開運算不僅能消除微小的噪聲點，而且能對較大物體的邊界特征進行平滑性處理；另外，有效的開運算還能合理的減少乃至消除不需要的孤立點；這將直接使紋理缺陷監測的誤差性降低。

通常存在缺陷的紋理信息在傅里葉變換中表現通常是孤立的，在濾波處理工程中，會自動保存下紋理信號。而且，通過圖像濾波處理后，它的背景、紋理缺陷特征有明顯的不同。正是由于這個原因，這種方法對紋理檢測的精確性可以保證在一個很高的層次上。

4.結論

在機械加工過程中，存在著許許多多的紋理缺陷，這些缺陷必須要經過相當精確的檢測，才能保證零件在出廠時有較滿意的零件合格率，這就需要非常精密的檢測系統和檢測方法來做相應的處理，通過對相應方法的研究分析，可提出合理有效的檢測文理缺陷的方法，為未來檢測行為提供必要的技術保證和相應研究提供參考價值，并為工業生產提供有力的支持；這對機械自動化生產有非常好的研究價值；反過來，如果不能對這些檢測行為進行必要的掌握和研究，就可能造成非常惡劣的結果，造成難以挽回的損失。

參考文獻：

[1] 秦麗萍，林克正，師晶.缺陷檢測中的邊緣檢測[A]；黑龍江省計算機學會2007年學術交流年會論文集[C]，2007.

[2] 劉東華，王元欽，李秋娜.小波分析理論在圖像目標檢測中的應用[A].第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[A]，2004.

[3] 張曉波.基于圖像處理技術的表面缺陷自動檢測系統的研究[D].天津大學，2004.

[4]鄭方，徐明星.信號處理原理[M].北京：清華大學出版社，2000：84～97.