近代工业的蓬勃发展,提高了对检测技术的要求,逐渐增多的产品种类和精益生产要求,使得检测设备也越来越重视在线检测和非接触测量。基于工业相机和传感器的机器视觉检测方法是近些年来兴起的非接触测量方法之一。机器视觉检测方法通过相机拍照分辨物体尺寸,能够像人类一样辨别物体缺陷,且方便配合其他设备达到自动化控制。机器视觉具有高速、稳定、准确、灵活、易维护等特点,满足了现代工业智能化和高精度要求,有着很高的实用价值和前景。随着中国汽车产量越来越大,作为变速箱中重要零件的同步器齿环需求量也越来越大,但是在加工过程中不可避免会出现加工缺陷,严重影响齿环的质量及使用寿命。由于同步器齿环的不规则性,对检测过程带来了很大的困难,传统的检测方法是人工使用测量仪器进行测量,不仅效率低,而且在检测过程中带来了一些人为因素,使得测量结果不准确。这就需要采取一种新的方法来准确、方便的测量,提高齿环尺寸检测的效率和准确性。大尺寸环状工件对相机要求较高,普通面阵相机检测方法并不适合,并由此引出对大型齿状工件齿形高精度快速检测方法的创新研究。本课题研究的主要内容是以同步器齿环作为环形齿状零件的代表,研制一种通用的环形齿状工件的检测设备;开发环形齿状工件的齿形检测软件,达到检测不同型号齿环的齿高、齿距及齿形缺陷的目的。借助机器视觉系统捕捉齿环工件的齿形轮廓形状,利用软件计算出环状零件的齿高、齿距等尺寸,通过自动对比标准尺寸值,实现齿形缺陷的分析和判断是否合格。系统开发过程中利用多种图像算法对获取的图像进行处理,其中包括灰度二值化、去噪声等处理过程。硬件方面运用三维软件绘制齿形检测设备的尺寸图纸,并设计电控过程,在此硬件基础上搭建系统检测平台;软件方面基于Delphi开发工具编写环形齿状工件检测系统,软件通过工业线阵相机拍照获取齿环图像,对图像的像素组成进行分析处理,去除外界环境对拍照的影响;最终由图像处理软件对获取的图像进行扫描,通过计算和对比图像阴影边缘的尺寸,测出齿环的尺寸大小及是否具有斜齿、断齿和毛边等缺陷特征。系统的实验分析结果表明该检测设备能够实现预定的检测目标,全自动化的控制节省了劳动力,提高了检测效率,并且具有智能动态检测、高精度快速识别缺陷和可靠性强等优点,对于环形齿状工件的生产企业具有很大的应用价值。