C#视觉检测应用案例:工业质检系统开发

一、项目背景与目标

在制造业智能化转型背景下，本案例以电路板焊点缺陷检测为应用场景，开发基于C#的视觉检测系统。目标实现：

1. 实时采集工业相机图像（分辨率1024×768）

2. 自动识别焊点裂纹、虚焊等缺陷

3. 检测准确率≥98%，处理延迟≤200ms

二、技术选型与架构设计

1. 技术栈

- 开发框架：.NET 6 + WPF（实现可视化界面）

- 图像处理库：

- AForge.NET（边缘检测、形态学操作）

- Emgu CV（OpenCV封装，支持SIFT特征提取）

- 硬件接口：DirectShow调用工业相机

2. 系统架构

graph TD

A[工业相机] --> B(图像采集模块)

B --> C{预处理}

C --> D(二值化)

C --> E(形态学开运算)

D --> F(轮廓识别)

E --> F

F --> G(缺陷分类)

G --> H[检测结果输出]

三、核心实现流程

1. 图像预处理

// 使用AForge.NET进行自适应阈值分割

public Bitmap Preprocess(Bitmap source)

{

var filter = new Threshold(BrightnessFilterType.Mean);

var processed = filter.Apply(source);

var morphology = new Opening(new SquareMatrix(3));

return morphology.Apply(processed);

}

2. 特征提取与分析

// 基于轮廓面积的缺陷判断

public bool DetectDefect(Bitmap image)

{

var counter = new BlobCounter();

counter.FilterBlobs = true;

counter.MinHeight = 10;

counter.MinWidth = 10;

counter.ProcessImage(image);

var blobs = counter.GetObjectsInformation();

foreach (var blob in blobs)

{

if (blob.Area < 50 || blob.Elongation > 0.8)

return true; // 可能为裂纹

}

return false;

}

四、应用场景扩展

1. 农业领域：水果分选系统（颜色/形状检测）

2. 医疗影像：WPF界面集成DICOM图像处理模块

3. 教育领域：文档扫描仪开发（边缘校正+透视变换）