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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:薛家涿
研究生(外文):Chia-Cho Shiue
論文名稱:應用機器視覺於精密鋼珠表面瑕疵檢測系統之整合
論文名稱(外文):Integrated Surface Defect Inspection System of Precise Steel Ball Using Computer Vision
指導教授:田方治田方治引用關係
口試委員:徐亞琛陳協慶
口試日期:2012-07-18
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:工業工程與管理系碩士班
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:電腦視覺檢測精密鋼珠影像處理影像強化
外文關鍵詞:Computer Visual Inspectionprecise steel ballImage ProcessImage Enhancement
相關次數:
  • 被引用被引用:5
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精密鋼珠主要應用於精密工業中精密軸承的製造,一顆品質良好的鋼珠決定了機械設備之壽命,鋼珠表面瑕疵也成為需精密檢測的產品。鋼珠瑕疵主要有表面凹陷、刮痕、生鏽及金屬疲勞產生破裂。
本研究目的主要應用機器視覺對精密鋼珠表面瑕疵做分析及檢測。鋼珠本身為球體則有多個二維平面,檢測時利用相機取多張二維影像,利用影像處理技術做影像強化分辨瑕疵特性,設計出一套客製化電路系統,包含開啟電源及緊急停止機構,並配合自動化鋼珠排列機構、排料機構分辨良品及不良品鋼珠,以達成自動化設備之整合。


Precise steel ball is an important application to stainless steel bearings manufacture in the precision industry. A steel ball of high quality determines the long lifespan of the machine. Therefore, the surface of the steel ball needs detecting precisely to ensure the high quality. There are many kinds of steel ball surface defects, including dent, scratch, rust and rupture by metal fatigue.
The purpose of this study is to inspect and analyze the steel ball surface defects with the application of computer vision. Steel ball, which is a sphere, has many 2-axis flats. During the inspection, a lot of images of 2-axis flats are captured by cameras. After that, a customized circuit system, including a switch device and an emergency button, is designed with the use of image process technology which enhances images for differentiation of defects. In addition, automatic steel ball arrangement system and automatic steel ball differentiation system are also used to achieve the integration of the automatic systems for inspection of precise steel ball surface defects.


摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 精密鋼珠應用與製造流程 3
1.3 研究目的 4
1.4 研究架構 5
1.5 研究範圍與限制 7
第二章 文獻回顧 8
2.1 機器視覺之緣由及應用 8
2.2 機器視覺於鋼珠瑕疵分析 9
2.3 金屬表面檢測 11
第三章 研究方法 13
3.1 鋼珠研究流程 13
3.2 鋼珠取像原理 14
3.3 鋼珠檢測方法 15
3.3.1 形態學演算法 15
3.3.2 影像門檻值演算法 20
3.3.3 鋼珠瑕疵影像處理流程 21
3.4 鋼珠檢測機構 23
3.4.1 送料系統 24
3.4.2 遮罩及打光設計 26
3.4.3 CCD取像系統 26
3.4.4 鋼珠轉動系統 27
3.4.5 排珠系統 29
第四章 實驗結果 31
4.1 檢測機構整合電箱系統 31
4.1.1 電箱功能鈕 31
4.1.2 配電板結構 33
4.2 軟體介面介紹 37
4.3 實驗測試結果 41
4.3.1 鋼珠展開圖測試 41
4.3.2 鋼珠檢測分析 42
第五章 結論與未來研究方向 51
5.1 結論 51
5.2 未來研究建議 52
參考文獻 53


參考文獻
中文部分
[1]繆紹綱譯,數位影像處理,臺北市:高立圖書有限公司,2003,第3-6頁。
[2]張翔昇,應用機器視覺方法於鋼珠表面瑕疵之檢測,碩士論文,私立元智大學工業工程與管理,中壢,2004。
[3]江正宇,應用電腦視覺於精密鋼珠之表面瑕疵檢測,碩士論文,國立臺北科技大學工業工程與管理,臺北市,2008。
[4]謝承諭,自動光學檢測系統與創新構思問題解決法(TRIZ)之整合應用-以精密鋼珠表面瑕疵檢測為例,碩士論文,國立臺北科技大學工業工程與管理,臺北市,2010。
[5]林建昌,視覺輔助H型鋼橫向尺寸量測系統之研發,碩士論文,私立崑山科技大學機械工程,臺南,2004。
[6]洪坤宏,由應力分析探討微鑽頭之最加幾何設計及其鑽削球格陣列(BGA)基板之磨耗分析研究,碩士論文,國立台灣科技大學機械工程,臺北市,2006。

英文部分
[7]B. G. Batchelor and S. M. Cotter, "Detection of cracks using image processing algorithms implemented in hardware," Image and Vision Computing, vol. 1, No. 1, 1983, pp. 21-29.
[8]J. M. Zhou and Y. Yang, "Detection of surface defects on steel balls using image processing technology," Proceedings of SPIE, vol.7130, 2008, pp.713028 1-6.
[9]L. Deli, L. Xianli, H. Huanrui, L. Yizhi, J. Xinmiao and W. Peng, "Study for Steel ball surface quality detecting based on vision technique, "Proceedings of SPIE,vol.6836, 2008, pp. 683611 1-5.
[10]S. Khunkay and K. Paithoonwattanakij, "Image segmentation by fuzzy rule and Kohonen-constraint satisfaction fuzzy C-mean," Information, Communications and Signal Processing, vol. 2, 1997, pp.713-717.
[11]K. Sakurai, A. Onoyama, T. Fujii, K. Yamanishi, S. Fujii and H. Morita, "Solution of pattern matching inspection problem for grainy metal layers," Semiconductor Manufacturing, IEEE Transactions on, vol. 15. no. 1, 2002, pp. 118-126.
[12]Y. Zhao, P. Wang, H. Hao and X. Liu, "The embedded control system of vision inspecting instrument for steel ball surface defect," Control and Decision Conference, Chinese, CCDC, 2008, pp.3469-3474.
[13]M. Garcia, D. F. Garcia, J. L. Diaz and F. Suarez, "Flatness Defects Detection in Rolling Products with Real-Time Vision System," Intelligent Systems Engineering, Second International Conference, 1994, pp.407-412.


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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