汽车行业丨3D解决方案丨胶圈缺陷检测
本文主要提供针对汽车行业各类胶圈垫片缺陷检测的3D解决方案。

1、项目需求

胶圈作用:承压、密封、抗磨损等
检测需求:多种胶圈表面缺陷检测,例凹陷、凸起和异物附着等

样品信息:

胶圈类型

O型圈

工字型胶圈

储液器垫片

胶路

异型胶圈

示例图片

尺寸

外径30mm
内径25mm

外径25mm
内径20mm

钢圈15mm
胶圈8mm

胶宽4mm
胶长1000mm

140*120mm

检测方案

提取轮廓后进行胶圈表面检测

模型重合比对,

凸显缺陷位置

提取轮廓,

基于轮廓做特征计算

有限元矫正后,

再进行模型差分

围绕胶圈类样品的缺陷检测,VM3D针对性的开发出了大量算子。这里对前三类胶圈进行效果展示和案例分享


2、痛点分析

O型圈需要径向扫描

工字型胶圈需要正反面端面扫描,这两者节拍耗时长

储液器垫片不是常规胶圈形态,普通解决方案难以处理


3、解决方案及效果展示

①O型圈可以倾斜架设,利用相机全视野,同时扫描内外径。检测时,使用“裁切-深度图”算子将图片分割,使内外径分开,避免干扰分别处理


                                                                         此处需旋转扫描,采集图像


整体方案为:

方案设计核心算子为:特征定位和拟合差分。特征定位是基于图像单条轮廓,利用轮廓的极大值、极小值、抛物线顶点、圆曲线最高点等定位连续轮廓的某一特征,输出特征点物理和像素坐标。拟合差分获取到特征点坐标后,以此为中心向两边扩展,对轮廓有效数据进行几何拟合,得到对应残差图,可用来检测缺陷及异常区域

这里采用了圆拟合的方式,提取胶圈特征点用于定位检测


②工字型胶圈则可以直接平移扫描,再将胶圈“展开”,进行检测

整体方案为:


方案设计核心算子为:特征定位和拟合差分。这里使用了“工字型”拟合方式提取特征点


③储液器垫片,橡胶表面形态复杂,特征很难定位,我们采取模型差分来检测

整体方案为:

方案设计核心算子为:差分深度图,差分深度图预先建立模板,对比输入图和建模图(矫正后),输出两者的差异深度图(类似于点云重合),提取差异区域(残差值)即可完成缺陷检测


4、3D方案优势

①3D相机精度高,且多样化的相机架设可以满足不同场景应用,对缺陷提取精准

VM3D检测算子丰富,特征定位支持多种轮廓类型定位,对多种胶圈均能准确定位,适应性强[李景钊1] 

③模型差分不提取特征,可以适配无固定轮廓特征的样品,完成缺陷检测


以上对三大类胶圈3D检测解决方案进行了介绍和效果展示,大家有不同想法可以在评论区讨论

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