基于光电检测技术的电缆表面缺陷实时监测系统研究
信息技术与网络安全 1期
刘秀婷
(无锡学院 理学院，江苏 无锡214105)
摘要： 基于光电检测技术开发了电缆表面缺陷实时监测系统。在硬件结构方面，系统采用半环形LED白光源照射电缆，利用线阵CCD相机采集电缆表面图像。在软件算法方面，提出一种改进的ROI(Region of Interest)算法精确定位电缆区域，利用一种基于改进双边滤波的图像差分算法建立背景模型，改进一种基于CV-Kmeans区域分类自适应滤波窗口算法来凸显电缆表面缺陷特征。研究结果表明，基于光电检测技术研发的电缆表面缺陷实时监测系统的识别能力较高，整体监测准确率不低于97.0%。
中圖分類號： TP919.8
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.01.011
引用格式： 劉秀婷. 基于光電檢測技術的電纜表面缺陷實時監測系統研究[J].信息技術與網絡安全，2022，41(1)：69-74.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.01.011
引用格式： 劉秀婷. 基于光電檢測技術的電纜表面缺陷實時監測系統研究[J].信息技術與網絡安全，2022，41(1)：69-74.
Research on the real-time monitoring system for the cable surface defects based on the photoelectric detection technology
Liu Xiuting
(School of Sciences, Wuxi University，Wuxi 214105，China)
Abstract： A real-time detection system for cable surface defects was designed based on the photoelectric detection technology. In its hardware, the linear CCD camera and the arc-shaped LED white lights were selected to take the cable images. In its software, an improved ROI(Region of Interest) algorithm was proposed to locate the cable surface defect, a novel image difference algorithm based on the improved bilateral filtering algorithm was employed to build the background model, and an adaptive filtering window algorithm based on the CV-Kmeans region classification was improved to highlight the cable defect features. The obtained results show that the developed detection system for cable surface defects has high recognition ability, and the overall monitoring accuracy is not less than 97.0%.
Key words : cable surface defect；real-time detection；machine vision；image processing
0 引言
在實際生產環境中，電纜通常受到原料、溫度等原因影響而出現小孔、鼓包、破損等表面缺陷[1]。這些缺陷不僅影響其外觀質量，而且嚴重影響其性能，甚至會造成安全事故[2]。目前，國內大多數電纜生產線的質量監測主要依賴人工目測和手觸的主觀經驗方法，遠遠不能滿足工業生產的監測要求[3]。為此，迫切需要尋找一種性能優異的自動化監測技術來滿足工程生產需求。
近年來，以機器視覺為基礎的光電檢測技術成為自動監測領域的熱點，得到許多學者的關注，并對此展開了廣泛的系統研究。樊迪等[4]設計了基于機器視覺的FTU插口狀態自動識別系統，提高了監測作業的自動化程度,降低了人工帶電作業的安全隱患；王敏等[5]提出一種基于機器視覺的參數信息監測方法，能夠準確監測識別電能表銘牌的額定參數信息。
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作者信息：
劉秀婷
(無錫學院 理學院，江蘇 無錫214105)
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