刹车片缺陷检测（Blob分析）

本文介绍刹车片缺陷检测（Blob分析）方案的基本信息、设计与部署。

方案基本信息

应用场景描述

在汽车制造过程中，刹车片缺陷检测用于确保刹车系统的质量，以满足相关的安全标准和法规。通过在生产线上自动检测刹车片的表面质量和尺寸，可及早发现缺陷或不合格品，并及时进行修复或替换。

典型工件示例

该方案使用的刹车片如下图所示。

关键技术指标

刹车片缺陷检测（Blob分析）方案的技术指标如下。

重复精度要求：小于20μm
视觉工程节拍：小于2s

方案设计

轮廓测量仪选型

选择轮廓测量仪时，轮廓测量仪的X轴测量范围应大于被测物体的长度或宽度，并且轮廓测量仪的长边通常与被测物体的长边平行。

下图展示了LNX-8000系列各型号感测头的视野范围。由于待测工件尺寸为150mm × 60mm，为确保轮廓测量仪的视野能够完整覆盖该工件，选择使用LNX-8080。

轮廓测量仪安装方式

轮廓测量仪支持固定式、滑轨式安装，可根据实际情况选择安装方式，该方案选择固定式安装。

轮廓测量仪触发方式

轮廓测量仪支持多种触发方式，可与系统中其他设备及软件灵活配合，获取强度图、深度图和点云。该方案选择使用外部触发+编码器的方式进行数据采集，具体操作如下。

在Mech-Eye Viewer中设置相关参数。
1. 设置数据采集触发源参数为外部触发。
2. 设置行扫描触发源参数为编码器。
3. 根据实际需求，设置扫描模式下的其他参数。
设置3D线激光轮廓测量仪步骤参数。
1. 在参数处单击打开编辑器，选择并连接对应的轮廓测量仪。
2. 开启数据采集状态，使轮廓测量仪进入接收外部信号状态，当外部信号传入时开始采集图像。
运行测量工程，机台转动，由外部信号触发轮廓测量仪开始采集图像。
轮廓测量仪采集图像完成，将图像传输至Mech-MSR。

方案部署

测量工程配置

流程概览

在该方案中，首先使用轮廓测量仪采集深度图，将获取的深度图输入到表面预处理步骤中，对测量区域深度图进行裁剪。然后将裁剪后的深度图输入到测量表面平面度步骤中，拟合出参考平面。最后将参考平面与深度图输入Blob分析步骤，完成凹陷检测。最后，输出相应的检测结果。

整体流程如下图所示。

下文将对该流程中的重点步骤进行介绍。

步骤详解

表面预处理

功能描述：

该步骤可对待测表面进行预处理，以获得更优的表面。如下图所示，为选取的缺陷检测区域。
使用流程：
1. 在步骤参数处勾选显示高级滤波器，并设置滤波器类型为裁剪。
2. 勾选使用特征区域，然后添加并调整特征区域至待测区域。

测量表面平面度

功能描述：

该步骤可测量指定表面区域的平面度。
使用流程：
1. 在步骤参数处取消勾选使用特征区域。
2. 根据实际情况，在步骤参数处设置数据过滤模式为全局过滤。由于测量区域存在部分噪点，可将特征区域内最高的20%点和最低的20%点进行去除，然后计算平面度。
3. 在步骤输出栏中勾选全局拟合平面。

Blob分析

功能描述：

该步骤可从图像中提取出连通且具有特定形状和大小的区域。
使用流程：
1. 在步骤参数处设置参考区域类型为参考平面。
2. 设置判断方式为小于高度阈值。
3. 根据实际情况设置高度阈值。
4. 根据实际情况设置面积过滤器的最大面积和最小面积。
5. 在步骤输出栏中勾选Blob(n)长度和Blob(n)面积。
查看输出结果：

该步骤的输出结果如下图所示，其中半透明黄色平面为参考平面，蓝色标记区域为检测的凹陷区域。

该步骤测量得到的缺陷长度为3.216mm，缺陷面积为10.566mm²。

质量判定规则配置

步骤参数调节完成后，还需进行质量判定规则配置，用于输出测量和检测结果。

在“Blob分析”步骤输出栏中，对连通区域数量、Blob(n)长度、Blob(n)面积设置合格范围。

在连通区域数量、Blob(n)长度、Blob(n)面积折叠栏中设置测量结果允许的最大值和最小值。当检测数值在区间内，检测结果判定为OK。需根据工件图纸和工艺要求设置最大值和最小值。
在输出管理中对待检测工件进行综合判定设置。

此处仅检测连通区域数量，当所有的检测结果判定为OK时，向外界设备通信输出“0”（OK）。
将测量结果进行输出（可选）。

如果外部设备需要获取测量结果，需将测量项添加为输出内容，即在输出管理 通信输出中按如下操作添加测量项。

通信配置

为了保证Mech-MSR能够与外部设备（PLC或其他产线设备）正常通信，从而实现外部设备触发Mech-MSR工程运行，并获取测量结果，还需进行通信配置，详细内容可参考通信配置。

至此，已完成了测量工程相关配置。