零件精度检测技巧实践

刘志杰

摘要：汽车是由无数的精巧零件组成的，所以零件的质量会直接影响到汽车的质量，进而要想保证汽车的质量，首先就要保证零件的质量。而决定零件质量的最主要的因素之一的就是零件的精度。本文就主要对零件精度的检测技术进行了介绍，首先介绍了计算机视觉和图像处理技术，汽车零件的计算机视觉检测技术进行了介绍，基于CAD的计算机视觉检测技术进行了介绍，基于CAD的计算机视觉检测技术存在的问题进行了介绍，优化基于CAD的计算机视觉检测技术的措施进行了介绍，最后对计算机视觉检测技术展望进行了介绍并进行了总结。

Abstract： The car is composed of countless delicate parts， so the quality of the parts will directly affect the quality of the car， and in order to ensure the quality of the car， we must first ensure the quality of the parts. And one of the most important factors to determine the quality of parts is the precision of the parts. This article is mainly on the accuracy of parts detection technology are introduced， firstly the paper introduces the technology of computer vision and image processing， auto parts of computer vision detection technology are introduced， the computer vision detection technology based on CAD are introduced， the problems existing in the computer vision detection technology based on CAD are introduced， the optimization measures of computer vision detection technology based on CAD are introduced， finally， the computer vision detection technology are introduced and summarized.

關键词：汽车零件;精度检测;检测技术

Key words： auto parts;precision detection;detection technology

中图分类号：TH161.12                                 文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）07-0119-02

0  引言

时代在不断变化，人类文明在不断进步，我国已经由蒸汽时代进入了现在的信息时代。在信息时代，我国有先进的科学技术，也有庞大的经济实力，进而人们就对生活水平提出了更高的要求，汽车就是这个时代下的产物。汽车不仅可以成为人们的代步工具，还可以为人们运送货物等等。随着汽车应用的越来越广泛，其安全性就越来越得到重视，因为汽车已经成为人们的代步工具，一旦汽车质量出现问题，就会直接威胁到人们的生命安全和财产安全。而要想保证汽车的质量，最重要的就是要保证汽车零件的质量，因为汽车是由无数的精巧零件安装组成的。而决定零件质量的最主要的因素之一的就是零件的精度。加工精度主要用于生产产品程度，加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。但任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。为了保证零件的精度，就要保证对零件检测的质量。所以为了提高对零件检测的质量，很多企业就将计算机视觉和图像处理技术融入到了零件检测中，也就是基于CAD的计算机视觉检测技术，本篇论文就主要对基于CAD的计算机视觉检测技术进行了介绍。

1  计算机视觉和图像处理技术

1.1 计算机视觉技术

计算机视觉技术是机器学习的一个分支，是近几年才逐渐受到人们关注的技术，但是其在实际应用中展现了独有的优势，所以其逐渐成为了人们目前应用最广的技术之一。计算机视觉技术就是指利用各种传感器、物联网技术以及计算机技术等等使计算机可以模拟人的人眼，并且实现人眼功能，做到可视。经过多年发展，目前计算机视觉技术已经可以识别多种数据类型，比如二值图像、灰度图像以及彩色图像等等。

1.2 计算机视觉检测方法

计算机视觉检测方法就是指利用计算机视觉技术进行检测，以达到检测的目的。目前应用比较广泛的计算机视觉检测方法主要有四种，分别是基于参考的视觉检测技术、非参考型检测技术、混合检测技术以及基于CAD的检测技术。

1.3 图像处理技术

图像处理技术是计算机视觉技术以及计算机视觉检测方法得以实现的技术依据，即计算机视觉技术所采集的图像要经过图像处理技术处理以后才能被计算机识别，进而计算机才能根据识别结果对数据进行分析，最后得出检测结果。

图像处理技术包括很多过程，例如图像增强、分割、去噪、特征提出、以及特征识别等等。

2  汽车零件的计算机视觉检测技术

汽车零件检测是保证汽车质量的基础，只有零件质量合格，汽车质量才能合格，进而汽车才可以出售。汽车零件的计算机视觉检测技术是指将三位彩色图像转换成计算机可以识别的二维的平面图像。

一个完整的汽车零件计算机视觉检测模型包括五个模块，分别是图像采集模块、图像分割模块、汽车零件识别模块、模型匹配模块以及决策判断模块。

3  基于CAD的计算机视觉检测技术

目前存在很多基于计算机视觉技术的汽车检测模型，但是基于CAD的计算机视觉模型应用最广泛，并且其应用优势得到了大部分人的认可。基于CAD的计算机视觉模型最主要的原理就是将计算机视觉技术与CAD数据库结合了起来，即如何在自动制造环境下利用已有的CAD模型建立适合于视觉检测的视觉模型，并把CAD数据作为上层知识生成智能检测规划。

4  基于CAD的计算机视觉检测技术存在的问题

4.1 不了解CAD技术

CAD技术是一个可视化的绘图软件，其有强大的绘图功能，因为CAD绘图软件里面含有很多操作指令。有些操作指令的效果是差不多的，但是其功能是不一样的，所以操作人员就要对CAD技术有足够的了解，避免因为效果相似而选择错误。同时CAD数据库中存在很多模型，只有对数据库有充足的了解，才能快速、准确的找到自己要用的。但是根据调查显示，在实际工作中，很多工作人员并不了解CAD技术，认为它只是简单的绘图软件，并且对CAD数据库认识浅薄，只熟悉常用的模型，甚至有些模型的名字都不认识。

4.2 不了解计算机视觉技术

计算机视觉技术包括很多技术，比如图像采集、图像处理、数据分析以及数据分割等等，其中每一步都会直接影响到最后的结果，所以工作人员为了保证数据的准确性，就要对其中的每一步进行详细的了解。但是在实际应用中，很多工作人员对计算机视觉技术并不是很了解，进而在工作的时候很容易出现失误，并且不会针对实际需要对计算机视觉技术的种类进行选择。

4.3 工作人员思想陈旧

我国正处于信息时代，各种信息以及科学技术的更新速度是非常快的，进而工作人员只有跟上时代的脚步，不断了解新知识，才能保证不落后。但是根据调查研究显示，在企业内部，大部分的工作人员的年龄都是比较大的。进而他们的思想就比较传统，执意认为依靠从业多年的经验就可以弥补知识以及技术上的不足。同时，也是因为年龄偏大，其接受新事物的能力以及速度等等都是有限的，这也是制约工作人员“纳新”的主要因素。

5  优化基于CAD的计算机视觉检测技术的措施

5.1 对工作人员进行培训

工作人员是实施技术的主体，所以只有工作人员足够专业，相应的科学技术才能得到充分发挥。基于此，企业可以对工作人员进行定期培训有关CAD的计算机视觉检测技术。这样工作人员的专业素养就可以得到提升，进而就可以熟练、准确的运用基于CAD的计算机视觉检测技术。

5.2 高新聘请专业人员

信息更新的速度是非常快的，但是企业内部的工作人员由于要忙于日常工作，所以就很少有时间可以用于了解新知识以及新技术，这是造成落后的主要原因。基于此，企业就可以高新聘请专业人员，首先，可以邀请这些专业人员就职于企业，这样就可以将先进的技术带入到企业，同时还可以在日常工作中教授技术;其次，企业可以聘请专业人员定期在企业举办讲座，讲解有关CAD计算机视觉检测技术最先进的知识以及技术，这样就可以增加企业内部工作人员接收新知识的途径，进而就可以使工作人员摆脱老旧的思想观念。

6  计算机视觉检测技术展望

6.1 实现实时检测

目前应用最广泛的检测方法是抽样检测法，即在成品里面按照一定的比例进行检测，这样的检测还是存在漏洞的，还是不能产品100%合格。在未来，可以尽力达到实时检测，即产品在制作完成的同时就进行检测，如果检测不合理就立即返回重造，这样就可以保证100%的检测率了。

6.2 高精度检测

目前零件检测精度之所以达不到预期，是因为CCD摄像机的分辨率较低，同时系统存在误差。在未来，可以对这方面的问题进行改进。比如运用CMM技术等等。

7  结语

随着社会经济的提高，人们对生活水平的要求就越来越高，进而就衍生出了汽车行业。汽车不仅可以成为人们的代步工具，还可以为人们运送货物等等。随着汽车应用的越来越广泛，其安全性就越来越得到重视，因为每年因为汽车质量不过关而出现的事故数不胜数，所以汽车的质量问题就逐渐成为汽车行业最主要的问题之一。我国是发展中的大国，并且我国正在由高速度发展向高质量发展转变。而想要做到高质量发展，就要提高各个行业的发展质量，汽车行业就是其中一个。因此本篇论文就主要对零件精度检测技术进行了研究，主要提出了目前基CAD的计算机视觉检测技术存在的问题，并且给出了改进的方法，也给出了未来检测技术可能达到的预期。最后，希望本篇论文对优化零件精度检测技术有所帮助。

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