(一)基于傳統(tǒng)機理的檢測算法

渦流檢測(Eddy Current Testing,ET)算法

基于電磁感應(yīng)原理,適用于導(dǎo)電材料的表面及近表面檢測。當(dāng)交流電通過線圈時會產(chǎn)生磁場,線圈靠近導(dǎo)電材料表面時,被測物表面產(chǎn)生感應(yīng)電流。因缺陷造成的材質(zhì)、尺寸變動會引起線圈阻抗變化,通過渦流檢測儀監(jiān)測這種變化量就能判斷被測物表面是否存在缺陷。但金屬表面粗糙度較大時,會引起表面渦流場的局部擾動,產(chǎn)生基底噪聲,探頭與金屬表面接觸不良也會產(chǎn)生干擾噪聲,影響檢測信號的信噪比。

交流電磁場檢測算法

利用交流電磁場與被測物體相互作用的原理。當(dāng)被測物體表面存在缺陷時,會改變電磁場的分布,通過檢測電磁場的變化來確定表面是否存在瑕疵。這種算法對不同導(dǎo)電率和磁導(dǎo)率的材料有不同的檢測效果,需要根據(jù)具體材料特性進行調(diào)整。

漏磁檢測算法

主要用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷檢測。鐵磁性材料被磁化后,若表面存在缺陷,磁力線會發(fā)生畸變,出現(xiàn)漏磁場。通過檢測漏磁場的強度和分布來判斷缺陷的位置和大小。這種算法對材料的磁化程度要求較高,磁化不均勻可能導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。

激光超聲檢測算法

利用激光照射到材料表面產(chǎn)生超聲波的原理。當(dāng)材料表面有缺陷時,會影響超聲波的傳播特性,如傳播速度、反射和折射等。通過檢測這些變化來識別表面缺陷。這種算法的優(yōu)點是可以實現(xiàn)非接觸式檢測,對復(fù)雜形狀的物體表面也能較好地檢測,但設(shè)備成本相對較高。

(二)基于機器視覺的檢測算法

傳統(tǒng)視覺算法

邊緣檢測算法

例如Sobel算子、Canny算子等。通過計算圖像中像素點的梯度來確定邊緣位置,從而找出可能存在瑕疵的邊界。Sobel算子計算簡單、速度快,但對噪聲敏感;Canny算子相對更復(fù)雜,能在抑制噪聲的同時較好地檢測邊緣,具有較高的準(zhǔn)確性和定位精度。

閾值分割算法

根據(jù)圖像的灰度值設(shè)定一個或多個閾值,將圖像像素分為不同的類別。例如,將瑕疵部分的像素和正常部分的像素通過閾值分開,從而識別出瑕疵區(qū)域。這種算法的關(guān)鍵在于閾值的選擇,選擇不當(dāng)可能導(dǎo)致瑕疵分割不準(zhǔn)確。

形態(tài)學(xué)算法

利用結(jié)構(gòu)元素對圖像進行腐蝕、膨脹、開運算、閉運算等操作。腐蝕操作可以去除圖像中的小噪聲點,膨脹操作可以填補小的孔洞,開運算和閉運算結(jié)合可以對瑕疵的形狀進行優(yōu)化和修復(fù),以便更好地識別和分析瑕疵。

深度學(xué)習(xí)算法

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)

CNN通過卷積層、池化層和全連接層等結(jié)構(gòu)自動學(xué)習(xí)圖像的特征。在工業(yè)瑕疵檢測中,將大量帶有瑕疵和無瑕疵的圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到CNN網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)到圖像的特征模式后,就可以對新的圖像進行瑕疵檢測。例如,在表面劃痕檢測中,CNN可以準(zhǔn)確地識別劃痕的位置和長度。

生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)

GAN由生成器和判別器組成。生成器生成類似于瑕疵的圖像,判別器則判斷輸入圖像是真實的瑕疵圖像還是生成器生成的圖像。通過兩者的對抗訓(xùn)練,提高對瑕疵圖像的判別能力。這種算法在處理復(fù)雜紋理和形狀的瑕疵時具有一定的優(yōu)勢。

二、表面粗糙度檢測方法

(一)目測檢查

適用情況

當(dāng)工件表面粗糙度比規(guī)定的粗糙度明顯的好或不好,或者工件表面存在著明顯影響表面功能的表面缺陷時,可選擇目測法進行檢驗判定。

特點

這是一種方便快捷的檢測方式,但檢測精度有限,只能進行初步的判斷。

(二)比較檢查

檢測過程

若目測檢查不能做出判定,可采用視覺或顯微鏡等輔助工具將被測表面與粗糙度比較樣塊進行比較判定。粗糙度樣板是以不同的加工方法(如車、刨、平銑、立銑、磨等)制成的一組金屬塊。

工業(yè)瑕疵檢測算法是什么;表面粗糙度檢測方法

特點

比目測法更精確一些,但也依賴于操作人員的經(jīng)驗和視覺判斷,并且只能給出相對的粗糙度等級,不能得到具體的粗糙度數(shù)值。

(三)儀器檢測

直接量法

分類

分為接觸測量和非接觸測量。利用光學(xué)、電動儀器對零件表面直接量取有關(guān)參數(shù),確定粗糙度等級。例如,使用表面粗糙度測量儀進行測量,接觸式測量儀器的探頭直接接觸被測表面,非接觸式測量儀器如光學(xué)干涉儀則通過光學(xué)原理測量表面粗糙度,不與表面接觸,避免了對表面的損傷。

綜合測量法

原理

利用被測表面的某種特征來間接評定表面粗糙度的級別,但不能測峰谷不平高度的具體數(shù)值。

印模法

適用情況

多用于不能用儀器直接測量的或內(nèi)表面??捎盟苄圆牧献鞒蓧K狀的印模,貼合在被測表面上,待取下后貼合面上即復(fù)制出被測表面的輪廓狀況,然后對此印模進行測量,確定其粗糙度等級。