表面缺陷檢測存在的問題

2022-08-18 11:21:53 精質視覺

　　基于機器視覺的表面缺陷進行檢測技術將是企業(yè)未來經(jīng)濟研究和發(fā)展的主要工作方向，目前，基于機器視覺的表面缺陷檢測系統(tǒng)理論基礎研究和實際教學應用等環(huán)節(jié)均有可喜的成果，但仍存在下面主要的問題和難點：

　　不同缺陷的種類復雜

　　類別之間的差異很大，工業(yè)產(chǎn)品的外觀缺陷復雜多樣，不同類別缺陷的形態(tài)特征可能大不相同，這導致檢測算法的通用性較低，許多缺陷需要獨立開發(fā)。開發(fā)復雜度極高。

　　由于不同類型缺陷的表觀特征具有一定的相似性，很難區(qū)分缺陷的種類，也不能準確地確定缺陷產(chǎn)生的原因，不能給出準確的產(chǎn)品分類。

　　背景復雜，在生產(chǎn)場景中很難將缺陷與背景完全分離，缺陷的特征也不明顯。

　　同類缺陷的差異較大

　　如下圖中的鐵軌表面存在缺陷和帶鋼表面缺陷，由于企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中光照環(huán)境條件、生產(chǎn)批次不同、設備運行狀態(tài)等因素的影響，同類缺陷的大小、對比度和灰度值等表觀特征信息呈現(xiàn)一個較大的變化，缺陷主要特征研究并不服從同一時間分布。

　　受干擾因素較多

　　受環(huán)境、光照、生產(chǎn)技術工藝和噪聲等多重社會因素分析影響，檢測管理系統(tǒng)的信噪比一般水平較低，微弱信號難以檢出或不能與噪聲可以有效區(qū)分。

　　以基于機器視覺技術的檢測系統(tǒng)為例，工件位置的一致性、照明的穩(wěn)定性、攝像機與鏡頭的匹配程度以及檢測算法的有效性直接影響到圖像采集的質量和檢測系統(tǒng)的應用性能，這需要機器、電氣、視覺、傳感等多套系統(tǒng)的配合。

　　僅僅是最基本的照明就有很多困難，比如哪些場景需要漫射光、散射光、直射光、低角度照明或者背光照明，如何照明球面、曲面、腔體等非可展曲面。

　　如何通過構建社會穩(wěn)定、可靠、魯棒的檢測技術系統(tǒng)，以適應光照變化、噪聲以及一些其他外界不良生活環(huán)境的干擾，是要解決的問題原因之一。

　　算法能力不足

　　機器視覺表面缺陷檢測，特別是在線檢測，具有數(shù)據(jù)量大、冗余信息大、特征空間維數(shù)高的特點，同時考慮到實際機器視覺所面臨的對象和問題的多樣性，從海量數(shù)據(jù)中提取有限缺陷信息的算法不夠強大，實時性不高。

　　雖然出現(xiàn)了一系列優(yōu)秀的算法，但實際應用中的精度與實際應用的要求還存在差距，如何解決精確識別與模糊特征、實時性和準確性之間的矛盾仍然是一個難點。

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