（一）基于傳統(tǒng)機(jī)理的檢測(cè)算法

渦流檢測(cè)（Eddy Current Testing，ET）算法

基于電磁感應(yīng)原理，適用于導(dǎo)電材料的表面及近表面檢測(cè)。當(dāng)交流電通過(guò)線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，線圈靠近導(dǎo)電材料表面時(shí)，被測(cè)物表面產(chǎn)生感應(yīng)電流。因缺陷造成的材質(zhì)、尺寸變動(dòng)會(huì)引起線圈阻抗變化，通過(guò)渦流檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)這種變化量就能判斷被測(cè)物表面是否存在缺陷。但金屬表面粗糙度較大時(shí)，會(huì)引起表面渦流場(chǎng)的局部擾動(dòng)，產(chǎn)生基底噪聲，探頭與金屬表面接觸不良也會(huì)產(chǎn)生干擾噪聲，影響檢測(cè)信號(hào)的信噪比。

交流電磁場(chǎng)檢測(cè)算法

利用交流電磁場(chǎng)與被測(cè)物體相互作用的原理。當(dāng)被測(cè)物體表面存在缺陷時(shí)，會(huì)改變電磁場(chǎng)的分布，通過(guò)檢測(cè)電磁場(chǎng)的變化來(lái)確定表面是否存在瑕疵。這種算法對(duì)不同導(dǎo)電率和磁導(dǎo)率的材料有不同的檢測(cè)效果，需要根據(jù)具體材料特性進(jìn)行調(diào)整。

漏磁檢測(cè)算法

主要用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷檢測(cè)。鐵磁性材料被磁化后，若表面存在缺陷，磁力線會(huì)發(fā)生畸變，出現(xiàn)漏磁場(chǎng)。通過(guò)檢測(cè)漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度和分布來(lái)判斷缺陷的位置和大小。這種算法對(duì)材料的磁化程度要求較高，磁化不均勻可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

激光超聲檢測(cè)算法

利用激光照射到材料表面產(chǎn)生超聲波的原理。當(dāng)材料表面有缺陷時(shí)，會(huì)影響超聲波的傳播特性，如傳播速度、反射和折射等。通過(guò)檢測(cè)這些變化來(lái)識(shí)別表面缺陷。這種算法的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)，對(duì)復(fù)雜形狀的物體表面也能較好地檢測(cè)，但設(shè)備成本相對(duì)較高。

（二）基于機(jī)器視覺(jué)的檢測(cè)算法

傳統(tǒng)視覺(jué)算法

邊緣檢測(cè)算法

例如Sobel算子、Canny算子等。通過(guò)計(jì)算圖像中像素點(diǎn)的梯度來(lái)確定邊緣位置，從而找出可能存在瑕疵的邊界。Sobel算子計(jì)算簡(jiǎn)單、速度快，但對(duì)噪聲敏感；Canny算子相對(duì)更復(fù)雜，能在抑制噪聲的同時(shí)較好地檢測(cè)邊緣，具有較高的準(zhǔn)確性和定位精度。

閾值分割算法

根據(jù)圖像的灰度值設(shè)定一個(gè)或多個(gè)閾值，將圖像像素分為不同的類(lèi)別。例如，將瑕疵部分的像素和正常部分的像素通過(guò)閾值分開(kāi)，從而識(shí)別出瑕疵區(qū)域。這種算法的關(guān)鍵在于閾值的選擇，選擇不當(dāng)可能導(dǎo)致瑕疵分割不準(zhǔn)確。

形態(tài)學(xué)算法

利用結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像進(jìn)行腐蝕、膨脹、開(kāi)運(yùn)算、閉運(yùn)算等操作。腐蝕操作可以去除圖像中的小噪聲點(diǎn)，膨脹操作可以填補(bǔ)小的孔洞，開(kāi)運(yùn)算和閉運(yùn)算結(jié)合可以對(duì)瑕疵的形狀進(jìn)行優(yōu)化和修復(fù)，以便更好地識(shí)別和分析瑕疵。

深度學(xué)習(xí)算法

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）

CNN通過(guò)卷積層、池化層和全連接層等結(jié)構(gòu)自動(dòng)學(xué)習(xí)圖像的特征。在工業(yè)瑕疵檢測(cè)中，將大量帶有瑕疵和無(wú)瑕疵的圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到CNN網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)到圖像的特征模式后，就可以對(duì)新的圖像進(jìn)行瑕疵檢測(cè)。例如，在表面劃痕檢測(cè)中，CNN可以準(zhǔn)確地識(shí)別劃痕的位置和長(zhǎng)度。

生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）

GAN由生成器和判別器組成。生成器生成類(lèi)似于瑕疵的圖像，判別器則判斷輸入圖像是真實(shí)的瑕疵圖像還是生成器生成的圖像。通過(guò)兩者的對(duì)抗訓(xùn)練，提高對(duì)瑕疵圖像的判別能力。這種算法在處理復(fù)雜紋理和形狀的瑕疵時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。

二、表面粗糙度檢測(cè)方法

（一）目測(cè)檢查

適用情況

當(dāng)工件表面粗糙度比規(guī)定的粗糙度明顯的好或不好，或者工件表面存在著明顯影響表面功能的表面缺陷時(shí)，可選擇目測(cè)法進(jìn)行檢驗(yàn)判定。

特點(diǎn)

這是一種方便快捷的檢測(cè)方式，但檢測(cè)精度有限，只能進(jìn)行初步的判斷。

（二）比較檢查

檢測(cè)過(guò)程

若目測(cè)檢查不能做出判定，可采用視覺(jué)或顯微鏡等輔助工具將被測(cè)表面與粗糙度比較樣塊進(jìn)行比較判定。粗糙度樣板是以不同的加工方法（如車(chē)、刨、平銑、立銑、磨等）制成的一組金屬塊。

特點(diǎn)

比目測(cè)法更精確一些，但也依賴(lài)于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和視覺(jué)判斷，并且只能給出相對(duì)的粗糙度等級(jí)，不能得到具體的粗糙度數(shù)值。

（三）儀器檢測(cè)

直接量法

分類(lèi)

分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量。利用光學(xué)、電動(dòng)儀器對(duì)零件表面直接量取有關(guān)參數(shù)，確定粗糙度等級(jí)。例如，使用表面粗糙度測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，接觸式測(cè)量?jī)x器的探頭直接接觸被測(cè)表面，非接觸式測(cè)量?jī)x器如光學(xué)干涉儀則通過(guò)光學(xué)原理測(cè)量表面粗糙度，不與表面接觸，避免了對(duì)表面的損傷。

綜合測(cè)量法

原理

利用被測(cè)表面的某種特征來(lái)間接評(píng)定表面粗糙度的級(jí)別，但不能測(cè)峰谷不平高度的具體數(shù)值。

印模法

適用情況

多用于不能用儀器直接測(cè)量的或內(nèi)表面?？捎盟苄圆牧献鞒蓧K狀的印模，貼合在被測(cè)表面上，待取下后貼合面上即復(fù)制出被測(cè)表面的輪廓狀況，然后對(duì)此印模進(jìn)行測(cè)量，確定其粗糙度等級(jí)。