Корреляционный метод и оптико-электронное средство контроля дефектов поверхностей изделий с использованием рецептивных полей

• Автор: Доренский, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Реферат
КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ СРЕДСТВО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

РЕЦЕПТИВНЫХ ПОЛЕЙ

Объектом исследования является процесс контроля дефектов изделия с использованием рецептивных полей.
Цель работы. Разработка корреляционного метода и оптико-электронного средства контроля дефектов окрашенной пластиковой бутылки с использованием рецептивных полей.
В процессе работы проводились теоретические исследования математической модели прибора контроля, а также экспериментальные исследования макета прибора контроля с целью оценки влияния и выбора оптимальных параметров прибора для увеличения чувствительности к дефектам изделий.
По результатам исследований разработан метод построения гистограммы яркости с использованием рецептивных полей, метод контроля дефектов изделия по коэффициенту корреляции гистограмм, оптико-электронный прибор контроля дефектов пластиковой бутылки по коэффициенту корреляции гистограмм с использованием рецептивных полей.
Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели разработанного прибора контроля: высокое быстродействие и достоверность контроля, контроль изделий с высокой оптической плотностью материала.
Степень внедрения - положительные результаты внедрения метода и средства контроля для сплошного контроля дефектов пластиковой бутылки на конвейере, а также с целью коммерциализации приборов оптического контроля дефектов пластиковой бутылки.

Содержание
Введение
Глава 1 Аналитический обзор методов и средств контроля качества пластиковой бутылки
1.1. Качество пластиковой бутылки
1.2. Классификация средств оптического контроля дефектов изделий на конвейерных линиях
1.2.1. Анализ технических средств контроля дефектов пластиковой бутылки
1.2.2. Принципы построения оптико-электронных приборов контроля дефектов
изделий
1.3 Методы обработки в оптико-электронных приборах при контроле дефектов изделий
1.3.1. Предобработка изображений
1.3.2. Методы сегментации
1.3.3. Методы представления
1.3.4. Методы классификации
1.4. Постановка цели и задач диссертационных исследований
1.5. Выводы по первой главе
Глава 2. Разработка метода контроля дефектов пластиковой бутылки по
коэффициенту корреляции гистограмм с использованием рецептивных полей
2.1 Метод гистограмм
2.1.1. Метод построения гистограммы яркости с использованием критерия кучности, критерия пределов длины и веса
2.1.2. Метод построения гистограммы яркости с использованием рецептивных полей
2.2. Метод контроля дефектов изделий по коэффициенту корреляции их гистограмм
2.3. Аналоговая реализация процесса вычисления гистограммы яркости с использованием рецептивных полей

2.4. Разработка оптико-электронной системы для построения гистограмм яркости изделий
2.5. Выводы по второй главе
Глава 3 Разработка макета прибора контроля дефектов пластиковой бутылки по коэффициенту корреляции гистограмм с использованием рецептивных полей
3.1. Исследование и выбор парамо ров математической модели прибора контроля.
3.2. Реализация прибора контроля дефектов пластиковой бутылки
3.2.1. Структурная схема прибора контроля
3.2.2. Расчет параметров оптико-электронной системы прибора контроля
3.2.3. Схемотехническое решение прибора контроля
3.2.4. Анализ параметров оптико-электронной системы прибора контроля
3.2.5. Экспериментальное исследование разбраковки изделий прибором контроля
на годные и негодные
3.3. Выводы по третьей главе
Глава 4 Внедрение результатов работы
4.1. Описание разработанного прибора контроля дефектов пластиковой бутылки
4.2. Эксплуатация прибора контроля
4.3. Достоверность прибора контроля
4.4. Выводы по четвертой главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

локальные особенности изображения, и весьма неявным образом связаны с объектом контроля.
Поиск контуров с помощью пересечений нулевого уровня. Данный метод рассматривается в [9]. С его использованием эффективно оценивают наличие перепада яркости. Для этого используют систему рецептивных полей разного масштаба которые берут оператор V2о(г). При условии, что позиция границы пересечения нулевого уровня от одного масштаба рецептивного поля к другому масштабу сохраняется — делается вывод о наличие либо отсутствии искомого перепада яркости. Перепадом яркости может выступать граница объект/фон. Физическим прототипом метода выступает система рецептивных полей сетчатки человеческого глаза. Данный метод обладает пониженной чувствительности к шуму и потенциальной устойчивостью в работе [9].
Связывание контуров и нахождение границ [52, 53]. Методы рассмотренные до этого - контур как таковой не обнаруживают. На их выходе получаются разрозненные пиксели. Поэтому контур следует связать. Данная задача схожа по сути с сегментацией и в ее основе лежит предположение и связности контуров. Известны следующие методы: на основе локальных характеристик,
преобразования Хафа, теории графов.
Однако методу связывания контуров присущ следующий недостаток: априорность и субъективность критерия связывания, а именно: что считать разрывом, а что нет.
Пороговая обработка. Заключается в поиске порога Г, разграничивающего моды распределения яркостей. Тогда любая точка (х,у), в которой ((х,у)>Т считается точкой объекта, в противном случае, точкой фона. Различают пороговую обработку с глобальным порогом, адаптивным порогом, многопороговую.
В [55] рассматривается так называемое препарирование изображений. Вводится понятие мод и адаптивное квантование мод. Под модами понимается кучности гистограмм яркости при выполнении гипотезы о многомодовости изображения рабочей сцены. Этот метод основан на представлении, что различные участки на изображении могут группироваться по признакам,