基于视觉的钻铆质量缺陷检测技术研究
钻铆加工是飞机生产制造中一个重要的工艺过程，大量应用于蒙皮、壁板、框架等结构部件的生产。钻铆生产的结构部件一般存在三种可能的质量缺陷，一是设计位置未实施钻铆加工，称为“漏加工”，二是在设计位置之外误实施了钻铆加工，称为“误加工”，三是实际钻铆位置与设计位置偏差较大，不满足加工精度要求，称为“加工超差”。无论哪一种缺陷都可能影响部件的强度，会直接影响零部件的后续装配及产品质量。因此，钻铆质量缺陷的检测是保证飞机生产质量的关键环节之一。目前，国内各飞机主机厂针对钻铆加工质量缺陷的检测，大多数仍采用人工目测结合专用模板的方式进行，这种方法效率低、误差大，且存在漏检、误检等情况。随着飞机生产数字化、自动化工艺的广泛应用，当前的检测方法已经不能满足高效率、高可靠性、高精度的技术要求，研究新的钻铆质量缺陷检测方法是一项亟待解决的技术问题。 基于图像测量的视觉检测技术具有检测高精度、高效率、高可靠性等技术优势，可以获得被测产品的2D图像及表面三维数据，已经广泛应用于工业生产质量检测的诸多环节，该技术应用于钻铆加工过程中的孔位检测，既可以快速检测出钻孔数量，又可以获得高精度的钻孔位置，同步检测漏加工、加工超差等缺陷。本文基于双目立体视觉测量技术，设计了一套钻铆质量缺陷检测方法，研究了铆钉孔图像特征识别方法、立体像对中的孔特征匹配算法，实现了孔位高精度的三维重建。通过与设计数据比对判定钻铆缺陷，并利用DLP投影技术将缺陷所在位置及缺陷特性数据直接复现到产品表面。本文的主要研究内容如下: 1、分析了钻铆质量缺陷检测技术面临的问题与研究现状，提出了一套基于双目立体视觉测量技术的钻铆质量缺陷检测及空间复现方法。 2、研究了一种铆钉孔图像特征识别方法。针对立体像对中的孔特征匹配问题，提出了一种基于几何约束与Delaunay三角网邻接关系的特征点匹配算法。 3、完成了检测系统软硬件平台的搭建，实现了多铆钉孔位的高精度重建与钻铆质量缺陷的可靠性检测，并利用DLP投影技术在工件表面复现缺陷的位置与类型，辅助人工复检。
孔位检测;双目立体视觉;特征识别;立体匹配;DLP投影技术
郑州大学
硕士
测试计量技术及仪器
陈继华
2022
中文
TP391.41
2022-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）