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《基于圖像處理之汽車主安全氣囊輪廓尺寸檢測》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于圖像處理之汽車主安全氣囊輪廓尺寸檢測第一章緒論1.1引言隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)對自動化要求越來越高,檢測技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)自動化起著極其重要作用。目前,隨著高速公路的快速發(fā)展和汽車的普及化,城市人口的增多,交通越來越擁擠,使得交通事故頻繁發(fā)生。既然我們無法避免慘劇的發(fā)生,那么我們可以釆用有效的措施來預(yù)防交通事故帶來的傷害,汽車安全氣囊就是人的第二生命的保障,同時由于其成本低,使用便利、效果明顯等優(yōu)勢已經(jīng)成為每輛汽車的必需品。汽車安全氣囊的裝配是將氣袋安裝到塑料材質(zhì)的罩蓋中,在裝配過程中會有擠壓、5蓋碰或撐開等情況發(fā)生,并且裝配完成后內(nèi)部還容納堆積好的氣
2、袋,這些原因會使汽車安全氣囊的外形產(chǎn)生了溢料飛邊、曲翅變形等缺陷,這樣安全氣囊就不能保證與汽車內(nèi)部的預(yù)留安裝孔位置嚴(yán)密吻合,在汽車發(fā)生碰撞時可能會導(dǎo)致汽車安全氣囊無法正常彈出,起不到安全防護(hù)的作用,因此汽車安全氣囊的外形邊緣檢測是一項非常重要的技術(shù)指標(biāo),所以需要對裝配好的汽車安全氣囊進(jìn)行高精度的外形邊緣檢測。傳統(tǒng)的汽車主安全氣囊輪廓尺寸檢測工具主要有輪廓儀、機(jī)電式千分表、萬能工具顯微鏡以及卡尺等,隨著生活質(zhì)量及人們需求的提高,傳統(tǒng)的檢測方法由于其檢測精度和速度的局限性已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求,特別是像安全氣囊這種關(guān)乎人們生命安全的重要機(jī)械部件,其結(jié)構(gòu)的
3、合理性,性能的可靠性越來越受到關(guān)注[2]??ǔ呤亲畛R娨彩亲罨镜臋z測工具,其檢測精度較低;機(jī)電式千分表檢測時要逐一對準(zhǔn)每個特征點(diǎn)位置,檢測效率低,只檢測幾個特征點(diǎn)不能完全代表整個汽車安全氣囊的外形尺寸,檢測數(shù)據(jù)不全面,同時針對不同型號的安全氣囊還要設(shè)計相應(yīng)的夾具,增加了成本;如果采用輪廓儀那就必須一種產(chǎn)品對應(yīng)一種檢測工具,這樣就會增加制造成本;萬能工具顯微鏡不容易操作,成本也比較高。同時這些傳統(tǒng)的檢測方法都是接觸式檢測,在檢測過程中對零件和檢測工具都有一定的磨損,時間長了會造成很大的誤差,要經(jīng)常更換檢測工具,這樣就增加了檢測成本。1.2圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀數(shù)字圖像
4、處理就是能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入到計算機(jī)中的圖像信號進(jìn)行數(shù)字化處理,變成計算機(jī)便于分析的數(shù)字信號。在上個世紀(jì)50年代,計算計技術(shù)迅速發(fā)展,很多人利用計算機(jī)來改善圖像的質(zhì)量和改變圖像的信息,慢慢的也就形成了一門新的學(xué)科一數(shù)字圖像處理技術(shù)。數(shù)字圖像處理技術(shù)在開始的時候主要還是以人的使用為主,主要的目的也是為了改善照片的質(zhì)量、清晰度、顏色、添加文字等等。直到1964年美國噴氣推進(jìn)實驗室利用該技術(shù)對近十萬張從月球傳輸來的照片進(jìn)行了平滑、幾何校正、圖像復(fù)原、圖像增強(qiáng)等處理,數(shù)字圖像處理技術(shù)才幵始在實際應(yīng)用中薪露頭角[4]。通過該技術(shù)的應(yīng)用使人類獲得了詳細(xì)的月球表面地形圖,推動了人類登月的
5、進(jìn)程,人類也終于揭開了月球神秘的面紗,為后續(xù)的宇宙探索奠定了突破性的基礎(chǔ)。數(shù)字圖像處理技術(shù)另一個重大的成就就是在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用,例如英國EMI公司研制的檢查人體各部位生理狀態(tài)的CT裝置,這一技術(shù)推動了人類醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程,讓醫(yī)生可以更加直觀的看到病人發(fā)病部位的狀態(tài),并根據(jù)實際情況進(jìn)行醫(yī)治,這是一項偉大的創(chuàng)舉。在最近這些年圖像處理技術(shù)應(yīng)用范圍更加的廣闊。航空航天上的應(yīng)用及獲得成就令人矚目,警察的破案利用圖像處理技術(shù)來還原一些犯罪證據(jù),查找罪犯,指紋及臉部的識別,交通部門用來做車牌識別,生物醫(yī)藥工程領(lǐng)域的應(yīng)用,還有就是工業(yè)檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用更是十分廣泛,例如零件尺寸的檢測、二
6、極管基片檢測等等。可以看出圖像處理和機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)明是一項幵拓性的成就,它們正在慢慢推動著整個時代的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。第二章檢測系統(tǒng)方案設(shè)計2.1圖像檢測系統(tǒng)原理基于圖像處理的汽車主安全氣囊輪廓尺寸檢測系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個方面,結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證可靠平穩(wěn),能夠模擬實現(xiàn)在線檢測的工作環(huán)境,軟件要能實現(xiàn)高精度的檢測。硬件系統(tǒng)主要是完成圖像的采集及傳輸工作。軟件系統(tǒng)主要是釆用matlab進(jìn)行對算法的仿真驗證,并且利用編制好的成熟的檢測軟件程序進(jìn)行實驗驗證。該系統(tǒng)可以有效解決傳統(tǒng)檢測方法檢測速度慢、檢測精度低、檢測方法不夠靈活、檢測產(chǎn)品單一、不能實現(xiàn)完全檢測的弊端。綜
7、合上表列出的幾種光源,通過對比的結(jié)果可以看出Lro光源是最具有優(yōu)勢的一種光源,其有非常多的優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)實當(dāng)中應(yīng)用也是十分的廣泛。本課題中將會采用LED光源作為實驗用光源。因為Lro是采用純直流供電的方式,使用過程中無頻閃,同時也不會對設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾,它的發(fā)熱量非常的低、而且非常的節(jié)能環(huán)保。本文中我們借鑒手術(shù)臺用的LK)環(huán)形無影燈如圖2-3所示,將Lro發(fā)光單元呈環(huán)形排列可以形成一個均勻照射的光環(huán),360°均勻照射在待檢測物體上,清晰度高,最關(guān)鍵的是不會產(chǎn)生虛影,這將有效的避免光源照射引起的不必要的誤差?;谥T多的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在國內(nèi)外好多視覺檢測系