一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統及檢測方法技術方案

本發明專利技術公開了一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，包括圖像采集裝置、計算機圖像識別裝置和計算機檢測顯示裝置；本發明專利技術還公開了一種應用于CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統的檢測方法，包括以下步驟：A、對鋁擠成型產品進行圖像采集；B、將圖像數據發送至計算機；C、對圖像進行濾波預處理；D、對圖像進行灰度變換處理；E、將灰度處理后的圖像進行分類識別；F、顯示識別結果；I、存儲識別結果。本發明專利技術具有大大提高了檢測的準確性、可靠性以及效率，提高了產品的合格率等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統及方法，尤其是一種基于機器視覺的CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統及方法，采用機器視覺的方法對CPU散熱器鋁擠成型產品進行檢測，通過模板匹配算法對CPU散熱器鋁擠成型產品的表面光滑度、氣泡以及彎曲度進行識別，根據識別結果調整鋁擠模板，提高鋁擠成型產品的合格率。
技術介紹
計算機在運行過程中，CPU會產生大量的熱量，若不將熱量及時排除降低CPU的工作溫度，則會對計算機的運行性能產生不良影響。隨著CPU速度的提升，對散熱器的散熱需求也不斷提高，散熱器逐漸朝著密齒、高齒的方向發展。CPU散熱器一般采用鋁擠模板法制備鋁擠型材，傳統的鋁擠模板法通過調節工作帶的高度及寬窄達到控制鋁流流動快慢的目的，存在愈密的齒片將造成鋼料支撐強度不足的問題，齒片高度與齒片間距的比值最大只能達到15倍。之后又出現無工作帶鋁擠模具，大大提高了齒片密度，并將齒片高度與齒片間距的比值增加到20倍以上，但是在鋁擠過程中容易出現鋁擠產品扭曲變形，并出現吸附顆粒、氣泡、金屬毛刺以及表面不光滑等表面缺陷，這些缺陷都會影響散熱器的散熱性能。而從公開的資料顯示，目前在鋁擠成型工藝過程中，鋁擠成型產品的缺陷檢測絕大部分都采用人工檢測的手段，憑借人眼觀察和經驗來檢測產品是否有缺陷，具有很強的主觀性，缺乏準確性和可靠性，且效率低下，無法實現自動化檢測。因此采取準確的技術手段進行檢測是十分必要的。
技術實現思路
本專利技術的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，該檢測系統缺陷檢測的效率和精確度高，檢測的可靠性高。本專利技術的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種應用于CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統的檢測方法，該檢測方法采用機器視覺的方法對鋁擠成型產品的缺陷進行視覺檢測，達到自動檢測不合格鋁擠成型產品的目的。本專利技術的首要目的通過以下技術方案實現：一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，包括圖像采集裝置、計算機圖像識別裝置及計算機檢測顯示裝置，圖像采集裝置與計算機圖像識別裝置連接，計算機圖像識別裝置與計算機檢測顯示裝置連接，所述的圖像采集裝置包括CCD1工業相機、CCD2工業相機、第一圖像采集卡和第二圖像采集卡，所述的計算機圖像識別裝置包括圖像處理模塊和模板匹配模塊，所述的計算機圖像識別裝置用于完成圖像的預處理、灰度變換以及模板匹配識別，所述的計算機檢測顯示裝置包括檢測顯示模塊和存儲模塊，所述的計算機檢測顯示裝置用于將檢測結果進行顯示和存儲，所述的CCD1工業相機的輸出端與第一圖像采集卡的輸入端連接，所述的CCD2工業相機的輸出端與第二圖像采集卡的輸入端連接，第一圖像采集卡的輸出端和第二圖像采集卡的輸出端均與計算機的RS232串口輸入端連接；第一圖像采集卡結合CCD1工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的表面圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，第二圖像采集卡結合CCD2工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的形變圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，計算機圖像識別裝置將接收到的圖像數據進行處理與識別，并將圖像識別結果傳送至計算機檢測顯示裝置，所述檢測顯示模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行顯示，所述存儲模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行存儲。所述的CCD1工業相機用于檢測鋁擠成型產品的表面缺陷，CCD2工業相機用于檢測鋁擠成型產品的形變。還包括鋁擠壓模具，所述的鋁擠壓模具包括鋁擠鋼體、進料口、空刀帶和出料口，所述進料口、空刀帶和出料口依次排列貫通鋁擠鋼體，所述的CCD1工業相機安裝在出料口的上方，CCD2工業相機安裝在出料口的正前方。本專利技術的另一目的通過以下技術方案實現：一種應用于所述的CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統的檢測方法，包括以下步驟：H.對鋁擠成型產品進行圖像采集；I.將圖像數據發送至計算機；J.對圖像進行濾波預處理；K.對圖像進行灰度變換處理；L.將灰度處理后的圖像進行分類識別；M.顯示識別結果；N.存儲識別結果。在步驟A中，第一圖像采集卡通過CCD1工業相機從上方完成鋁擠成型產品的上視圖像采集，第二圖像采集卡通過CCD2工業相機從前方完成鋁擠成型產品的正視圖像采集。在步驟B中，采用RS232串口將圖像數據傳至計算機。在步驟C中，采用高斯濾波方法完成兩幅圖像的濾波處理。在步驟E中，采用模板匹配算法完成圖像的分類識別，所述分類識別的識別步驟如下：d.選取一幅標準的、沒有缺陷的鋁擠成型產品圖像作為標準匹配模板圖像；e.對采集到的圖像進行位置匹配，使之與步驟a中的標準匹配模板圖像的位置完全對應；f.將采集到的圖像與步驟a選取的標準匹配模板圖像進行匹配，采用相關系數匹配法，計算采集到的圖像與標準匹配模板圖像的相關系數，將計算得到的相關系數與相關系數閾值進行比較確定鋁擠成型產品是否為缺陷產品；計算公式具體為：假設采集圖像和標準匹配模板圖像都擁有m×n個像素，采用下式衡量采集圖像與標準匹配模板圖像的互相關性，D表示相關度：D=Σi=1mΣj=1n[S(i,j)×T(i,j)],]]>其中，m表示采集圖像和標準匹配模板圖像橫坐標方向的總像素點，n表示采集圖像和標準匹配模板圖像縱坐標方向的總像素點，i點表示橫坐標，i的范圍為1到m，j表示縱坐標，j的范圍為1到n，T表示標準匹配模板圖像，T(i,j)表示標準匹配模板圖像中坐標在(i,j)處像素點的灰度值，S表示采集圖像，S(i,j)表示標準匹配模板圖像中坐標在(i,j)處像素點的灰度值；將其歸一化后得模板匹配的相關系數，其中，R表示相關系數：R=Σi=1mΣj=1nS(i,j)×T(i,j)Σi=1mΣi=1n[S(i,j)]2×Σi=1mΣj=1n[T(i,j)]2,]]>采用上述公式計算得到模板匹配的相關系數，再將相關系數R與設置的相關系數閾值比較，若相關系數R大于相關系數閾值，則匹配成功，表示產品合格，否則視為匹配失敗，表示產品不合格。本專利技術的檢測裝置包括：圖像采集裝置、計算機圖像識別裝置及計算機檢測顯示裝置，所述的圖像采集裝置包括兩臺CCD工業相機和兩片圖像采集卡，將采集到的鋁擠成型產品的圖像傳至計算機圖像識別裝置，所述的計算機圖像識別裝置包括一臺安裝有圖像處理與分析軟件的計算機，將接收到的圖像進行圖像處理與分析，所述的計算機檢測顯示裝置將檢測結果進行顯示和存儲。本系統采用機器視覺檢測技術，對采集到的鋁擠成型產品圖像進行預處理，采用圖像模板匹配技術完成對鋁擠成型產品的檢測，大大提高了檢測的準確性、可靠性以及效率，并且利用本系統的檢測結果顯示系統，操作人員根據檢測結果可以及時對鋁擠模具進行檢測處理，保證后續鋁擠成型產品的質量，提高產品的合格率。在本專利技術中，CCD相機、圖像采集卡、計算機順序連接構成一個控制系統，CCD工業相機包括CCD1工業相機和CCD2工業相機，CCD1工業相機安裝在鋁擠壓模具出料口上方，用于檢測鋁擠成型產品的表面缺陷，CCD2工業相機安裝在鋁擠壓模具出料口的前方，用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，其特征在于：包括圖像采集裝置、計算機圖像識別裝置和計算機檢測顯示裝置，圖像采集裝置與計算機圖像識別裝置連接，計算機圖像識別裝置與計算機檢測顯示裝置連接，所述的圖像采集裝置包括CCD1工業相機、CCD2工業相機、第一圖像采集卡和第二圖像采集卡，所述的計算機圖像識別裝置包括圖像處理模塊和模板匹配模塊，所述的計算機圖像識別裝置用于完成圖像的預處理、灰度變換以及模板匹配識別，所述的計算機檢測顯示裝置包括檢測顯示模塊和存儲模塊，所述的計算機檢測顯示裝置用于將檢測結果進行顯示和存儲，所述的CCD1工業相機的輸出端與第一圖像采集卡的輸入端連接，所述的CCD2工業相機的輸出端與第二圖像采集卡的輸入端連接，第一圖像采集卡的輸出端和第二圖像采集卡的輸出端均與計算機的RS232串口輸入端連接；第一圖像采集卡結合CCD1工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的表面圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，第二圖像采集卡結合CCD2工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的形變圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，計算機圖像識別裝置將接收到的圖像數據進行處理與識別，并將圖像識別結果傳送至計算機檢測顯示裝置，所述檢測顯示模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行顯示，所述存儲模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行存儲。...

【技術特征摘要】
1.一種CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，其特征在于：包括圖像采集裝置、計算機圖像識別裝置和計算機檢測顯示裝置，圖像采集裝置與計算機圖像識別裝置連接，計算機圖像識別裝置與計算機檢測顯示裝置連接，所述的圖像采集裝置包括CCD1工業相機、CCD2工業相機、第一圖像采集卡和第二圖像采集卡，所述的計算機圖像識別裝置包括圖像處理模塊和模板匹配模塊，所述的計算機圖像識別裝置用于完成圖像的預處理、灰度變換以及模板匹配識別，所述的計算機檢測顯示裝置包括檢測顯示模塊和存儲模塊，所述的計算機檢測顯示裝置用于將檢測結果進行顯示和存儲，所述的CCD1工業相機的輸出端與第一圖像采集卡的輸入端連接，所述的CCD2工業相機的輸出端與第二圖像采集卡的輸入端連接，第一圖像采集卡的輸出端和第二圖像采集卡的輸出端均與計算機的RS232串口輸入端連接；第一圖像采集卡結合CCD1工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的表面圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，第二圖像采集卡結合CCD2工業相機，并通過RS232串口將采集到的鋁擠成型產品的形變圖像數據傳至計算機圖像識別裝置，計算機圖像識別裝置將接收到的圖像數據進行處理與識別，并將圖像識別結果傳送至計算機檢測顯示裝置，所述檢測顯示模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行顯示，所述存儲模塊將表面圖像識別結果和形變圖像識別結果進行存儲。2.根據權利要求1所述的CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，其特征在于：所述的CCD1工業相機用于檢測鋁擠成型產品的表面缺陷，CCD2工業相機用于檢測鋁擠成型產品的形變。3.根據權利要求1所述的CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統，其特征在于：還包括鋁擠壓模具，所述的鋁擠壓模具包括鋁擠鋼體、進料口、空刀帶和出料口，所述進料口、空刀帶和出料口依次排列貫通鋁擠鋼體，所述的CCD1工業相機安裝在出料口的上方，CCD2工業相機安裝在出料口的正前方。4.一種應用于權利要求1所述的CPU散熱器鋁擠成型缺陷檢測系統的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：A.對鋁擠成型產品進行圖像采集；B.將圖像數據發送至計算機；C.對圖像進行濾波預處理；D.對圖像進行灰度變換處理；E.將灰度處理后的圖像進行分類識別；F.顯示識別結果；G.存儲識別結果。5.根據權利要求4所述的檢測方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳玉香，熊晨雨，文尚勝，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44