樊 伟，吴定祥，唐立军+

(1.长沙理工大学 物理与电子科学学院，湖南 长沙 410114；2.长沙理工大学 近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室，湖南 长沙 410114；3.长沙亿旭智能科技有限公司，湖南 长沙 410000)

0 引 言

小型触发式弹簧由弹簧钢绕制而成，是一些机械装备的重要配件，主要起到提供恒定或可调的压紧力/支撑力、存储能量、缓冲减震等作用，其磨损、裂纹、划痕等表面缺陷[1]对触发式弹簧的力学性能有严重影响，甚至影响设备整体性能和使用寿命[2]。

然而，由于弹簧钢的弧形表面结构和自身材质具有极强的反光特性，尤其是弹簧的螺旋状立体结构，不仅增强了弹簧表面的反光特性，还遮挡自身细节部分，给缺陷检测带来了极大的难度。对触发式弹簧，常用的缺陷检测方法如磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声波检测[3]等，存在检测流程复杂、效率低、检测材料受限、结构复杂误差大等问题[4]，难以实现检测目的。机器视觉检测的方式[5-8]，对光源的依赖性大，但由于弹簧的反光特性，导致无法完全采集到弹簧表面缺陷部分的影像，造成缺陷检测不完整甚至无法检测到缺陷。为了提高触发式弹簧表面缺陷的检测精度和检测效率，探索一种多角度光源补偿的机器视觉检测方法，研究一种快速聚类弹簧表面缺陷检测算法，设计协同控制的多光源影像采集处理平台，实现实时有效的弹簧表面缺陷检测。

1 检测原理

1.1 多角度光源补偿原理

多角度光源补偿是指通过分批多分角度打光的方式实现影像采集，通过改变光源的照射角度，根据其表面反光程度的不同，采集不同程度影像，有效避免触发式弹簧表面缺陷无法完整采集的问题。……