基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity碩士學(xué)位論文Master’sThesis中文論文題目:基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究英文論文題目：ResearchofPartsSizeMeasurementSystemBasedonVisionTechnology學(xué)科專業(yè)：信號(hào)與信息處理作者姓名：周春蘭指導(dǎo)教師：包曉敏教授完成日期：2016.4.15浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的巧究工作及取得的巧究成果。除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方外，

2、論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的巧究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：郵ｔ簽字日期；方仁年６月日？學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解浙江理工大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江理工大學(xué)可Ｌ乂將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和傳播Ｌ，可乂采巧影

3、印、縮印或掃描等復(fù)制手段保■存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）學(xué)位論文作者簽名：／可秦是ｋ簽字日期：年月日？導(dǎo)解容筆．■．Ｖ．．簽字日期：＞／鮮月／令日浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究摘要工業(yè)零件的缺陷檢測(cè)和尺寸測(cè)量是生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化的重要步驟之一。而目前大多數(shù)已實(shí)現(xiàn)的測(cè)量系統(tǒng)都只是簡(jiǎn)單的對(duì)某一類規(guī)則零件進(jìn)行尺寸測(cè)量，并無(wú)集成多種零件類型的尺寸測(cè)量算法的應(yīng)用和研究。針對(duì)上述問(wèn)題，基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究十分必要

4、。本文研究并設(shè)計(jì)了一套基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)包含：圖像采集模塊，系統(tǒng)標(biāo)定模塊，缺陷檢測(cè)模塊和尺寸測(cè)量模塊四部分，集多種零件的缺陷檢測(cè)和尺寸測(cè)量于一體，實(shí)現(xiàn)四種類型零件的三視圖圖像的缺陷檢測(cè)和尺寸測(cè)量。本文采用OpenCV和C++語(yǔ)言對(duì)多種類型零件尺寸測(cè)量算法展開(kāi)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，本系統(tǒng)提出的改進(jìn)角點(diǎn)算法和改進(jìn)點(diǎn)Hough變換圓檢測(cè)方法，檢測(cè)精度更高，速度更快。其主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下：（1）研究基于模板匹配的缺陷檢測(cè)算法。本文在模板建立的基礎(chǔ)上，研究基于輪廓特征的形狀匹配算法。可知成對(duì)

5、幾何直方圖匹配法執(zhí)行速度快，匹配模板精度高。本文給出缺陷特征提取與識(shí)別算法，將表面不合格的零件標(biāo)記并剔除，避免尺寸測(cè)量模塊對(duì)缺陷零件的尺寸測(cè)量，免除一部分的無(wú)效測(cè)量，提高檢測(cè)效率。（2）研究基于邊緣檢測(cè)的尺寸測(cè)量算法。本文分析了外接矩形法和角點(diǎn)法對(duì)矩形和多邊形零件尺寸測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種基于邊緣信息的適用于任何直角多邊形零件的尺寸測(cè)量方法；本文分析了Hough變換圓檢測(cè)法和點(diǎn)Hough變換圓檢測(cè)法，提出改進(jìn)點(diǎn)霍夫變換法，其中對(duì)點(diǎn)組選取的方法改進(jìn)，使得圓檢測(cè)過(guò)程更加穩(wěn)定、測(cè)量結(jié)果更加精確。（3）研究測(cè)量精度的優(yōu)

6、化方法。本文優(yōu)化了比例標(biāo)定的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，可以根據(jù)零件不同特征選用不同的標(biāo)定方法，提高標(biāo)定的準(zhǔn)確性。采用二分法做數(shù)據(jù)補(bǔ)償，簡(jiǎn)化計(jì)算的復(fù)雜度。測(cè)量數(shù)據(jù)比較表明改進(jìn)后的方法，提高了測(cè)量精度。（4）研究基于視覺(jué)技術(shù)的尺寸測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文設(shè)計(jì)了基于視覺(jué)技術(shù)的尺寸測(cè)量系統(tǒng)，搭建了系統(tǒng)硬件環(huán)境，背景照明方案選擇漫反射光源和Genie相機(jī)，可采集到對(duì)比度高的零件圖像；本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的各個(gè)模塊與流程控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)四大類型，八種零件的尺寸測(cè)量。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)可以較好的完成多類零件的尺寸測(cè)量，且運(yùn)行速度均在500ms

7、以內(nèi)，待測(cè)零件尺寸在10mm~64mm之間，測(cè)量絕對(duì)誤差在0.1mm以內(nèi)，符合尺寸測(cè)量的研究要求。關(guān)鍵詞：缺陷檢測(cè)；尺寸測(cè)量；點(diǎn)Hough變換；形狀匹配；比例標(biāo)定；數(shù)據(jù)補(bǔ)償；I浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于視覺(jué)技術(shù)的零件尺寸測(cè)量系統(tǒng)的研究AbstractAutomaticidentificationandsizemeasurementinindustrialpartsisoneoftheimportantmeansofproductionautomationandintelligent.However,themo

8、stimplementedmeasurementsystemsaresimplymeasuringofacertainclassofinerraticparts;thereisnointegrationofmultipletypesofpartssizemeasurementalgorithmsforapplicationsandresearch.Tosolvethisproblem,