基于机器视觉的旋转编码器缺陷检测

1 背景及意义

旋转编码器是用来测量转速并配合PWM技术可以实现快速调速的装置，基本上每一个伺服电机都有一个旋转编码器。旋转编码器的质量将直接影响到伺服电机的好坏，所以每一个旋转编码器出厂前都要经过严格的质检。

传统的检测方法是依赖于人工进行的。由于人工缺陷检测存在劳动强度过高、工作效率低、检测准确性不高、过于依赖个人经验、容易受主观因素影响等缺点，使得基于机器视觉的自动缺陷检测替代传统的人工检测已经成为重要的趋势。与传统的人工检测相比，基于机器视觉的缺陷自动检测具有以下优点：①速度快，检测范围更广，检测效率高；②精确度高，检测结果更加客观可靠；③能够实时工作。

为解决此问题，笔者设计一种基于机器视觉的旋转编码器缺陷检测软件。目前该项目已落地，软件在工厂中使用良好。

2 系统框架

2.1 硬件框架

下图是本软件硬件框架图，整个框架由PC机，图像采集卡、CCD工业相机、IO卡、PLC控制器和旋转台六部分组成。系统工作过程如下。

首先，将编码器放置在旋转台上，然后启动系统，PLC控制器会控制旋转台以一定角度缓慢旋转，直至转完一圈。在旋转过程中，CCD相机会实时采集图片送到PC机中进行缺陷检测，若有缺陷，则旋转台停转，等待PC机下一步指令

2.2 软件框架

整个缺陷识别过程见下图。首先要获取