Sviluppo di un sistema di controllo qualità mediante analisi di immagini

Quality control plays a fundamental role in precision manufacturing, where the presence of surface defects can compromise both the performance and reliability of the final product. The inspection of cylindrical components with mirror-finished surfaces is particularly challenging due to the high reflectivity of the material and the difficulty of acquiring the entire surface using conventional vision systems. The aim of this thesis is to develop and validate an image acquisition system based on a pericentric lens, capable of capturing the entire lateral surface of a cylindrical component in a single image. This approach makes the proposed system suitable for future integration into automated industrial quality control processes. The experimental activity included the analysis of polished steel cylindrical specimens, the design of the acquisition setup, and the investigation of the influence of different lighting configurations on the visibility of surface defects. The experimental results demonstrate that the lighting configuration is one of the most critical factors affecting both image quality and the reliable detection of surface imperfections. The study also led to the definition of a repeatable image acquisition methodology, providing a solid foundation for future developments. In particular, the proposed system could be integrated with Computer Vision and Artificial Intelligence algorithms for the automatic detection and classification of surface defects, enabling its implementation within fully automated industrial inspection systems.

Il controllo qualità rappresenta una fase fondamentale nei processi produttivi della meccanica di precisione, dove la presenza di difetti superficiali può compromettere le prestazioni e l'affidabilità del prodotto finale. Nel caso di componenti cilindrici caratterizzati da finitura a specchio, l'ispezione risulta particolarmente complessa a causa delle elevate riflessioni della superficie e della difficoltà di acquisire l'intera geometria del pezzo mediante sistemi di visione tradizionali. Il presente lavoro ha come obiettivo lo sviluppo e la validazione di un sistema di acquisizione basato su un obiettivo pericentrico, in grado di acquisire l'intera superficie laterale del componente in un'unica immagine, rendendo il sistema potenzialmente integrabile in un processo di controllo qualità automatizzato. L'attività sperimentale ha previsto l'analisi di provini cilindrici in acciaio con finitura superficiale lucida, la progettazione del setup di acquisizione e lo studio dell'influenza delle differenti configurazioni di illuminazione sulla visibilità dei difetti. I risultati ottenuti hanno evidenziato come la configurazione dell'illuminazione rappresenti uno dei fattori più influenti sulla qualità dell'acquisizione e sulla corretta identificazione delle anomalie superficiali. Lo studio ha inoltre permesso di definire una metodologia di acquisizione ripetibile, che costituisce una solida base per futuri sviluppi orientati all'integrazione di algoritmi di visione artificiale e intelligenza artificiale per il riconoscimento automatico dei difetti e l'implementazione del sistema in una linea di produzione industriale.