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《針對(duì)鋸片缺陷檢測(cè)機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于機(jī)器視覺的鋸片缺陷檢測(cè)設(shè)計(jì)摘要：機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、高效、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，它符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需要，本文相對(duì)于傳統(tǒng)方法提出了針對(duì)鋸片缺陷的機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，并在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行研究和分析。首先闡述了此課題的背景和意義以及機(jī)器視覺技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)的各硬件和軟件的主要構(gòu)成部分及其作用，系統(tǒng)主要通過鏡頭、攝像機(jī)，圖像采集卡等完成圖像的采集，再借助比較成熟的圖像處理算法，包括亞像素精度閥值分割、幾何基元的分割、輪廓特征提取、線段擬合等，以Halcon為實(shí)驗(yàn)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)圖像的處理并輸出結(jié)果。通過軟硬件的合理搭
2、配完成對(duì)鋸片缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)效率。關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺；圖像處理；鋸片檢測(cè)；HALCON目錄第1章緒論11.1機(jī)器視覺概述11.2機(jī)器視覺的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21.3本文主要研究?jī)?nèi)容3第2章鋸片缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)42.1引言42.2檢測(cè)原理42.3采集方案設(shè)計(jì)52.3.1選擇光源52.3.2選擇照明方式62.3.3選擇照明環(huán)境102.3.4選擇相機(jī)112.3.5選擇鏡頭122.3.6選擇圖像采集卡12第3章軟件算法研究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)153.1機(jī)器視覺軟件HALCON153.1.1HALCON概述153.1.2HALCON的體系和數(shù)
3、據(jù)結(jié)構(gòu)163.2圖像處理算法173.2.1圖像分割173.2.2特征提取213.2.3幾何基元的分割和擬合243.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)283.3.1鋸片檢測(cè)算法流程283.3.2算法編程實(shí)現(xiàn)283.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析313.4本章小結(jié)32結(jié)論與展望33參考文獻(xiàn)35附錄36第1章緒論1.1機(jī)器視覺概述機(jī)器視覺技術(shù)是指利用各種成像系統(tǒng)來代替人的視覺功能，將攝取的客觀事物轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信號(hào)，并由計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息進(jìn)行處理和理解，進(jìn)而產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)來用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制，也就是用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀三維世界的感知和認(rèn)識(shí)。主要包括圖像的獲取、處理、分析、輸出和顯示等方面的研究
4、。機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、電光源照明技術(shù)，光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。因此，機(jī)器視覺技術(shù)具有提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度的特點(diǎn)。常用其來替代人工在一些艱苦且危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合中進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。機(jī)器視覺技術(shù)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，在近30年中得到迅猛的發(fā)展，己被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，如遙感、生物醫(yī)學(xué)、通信、工業(yè)、航空航
5、天、軍事、安全保衛(wèi)等。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)向無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的交叉和滲透，機(jī)器視覺技術(shù)已成為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的主力軍。1.2機(jī)器視覺的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1973年，美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)(NFS)制定了發(fā)展視覺系統(tǒng)和機(jī)器人的計(jì)劃，并在普度、斯坦福等大學(xué)率先展開研究[1]。在日本，同期也展開了研究，并成功的將計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)用于印刷電路板的質(zhì)量檢測(cè)。20世紀(jì)80年代機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展正軌，20世紀(jì)90年代發(fā)展趨于成熟，20世紀(jì)90年代后高速發(fā)展，目前正廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)的機(jī)器視覺起步比較晚，真正開始是在20世紀(jì)80年代。最近幾十年，伴隨著
6、全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加速，“中國(guó)制造”已經(jīng)在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來越重要的作用。面對(duì)著用戶們對(duì)產(chǎn)品更高的要求和期待，中國(guó)制造業(yè)在不遺余力的完善自己的技術(shù)和設(shè)備。在這種大背景下，機(jī)器視覺技術(shù)在中國(guó)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。更多的公司在尋求利用機(jī)器視覺技術(shù)來提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。但是，由于基礎(chǔ)薄弱，中國(guó)的機(jī)器視覺技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有不小差距。33應(yīng)該說，機(jī)器視覺作為一種應(yīng)用系統(tǒng)，其功能特點(diǎn)是隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展而逐漸完善和發(fā)展的。其技術(shù)與應(yīng)用也隨著自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展而日益成熟。據(jù)悉，2007年全球機(jī)器視覺硬件市場(chǎng)預(yù)計(jì)總價(jià)值超過15億美元
7、，而2012年這一數(shù)字估計(jì)將達(dá)到21億。按照每年8.8%的增長(zhǎng)速度，目前全球整個(gè)視覺市場(chǎng)總量大概在60—70億美元。而在中國(guó)，這個(gè)數(shù)字目前看來似乎有些龐大，但是隨著加工制造業(yè)的發(fā)展，中國(guó)對(duì)于機(jī)器視覺的需求將成上升趨勢(shì)。1.3本文主要研究?jī)?nèi)容本文主要研究機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)中各硬件的作用和選型、圖像的處理算法及軟件程序代碼分析等方面關(guān)鍵技術(shù)，以halcon軟件為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋸片尺寸缺陷的提取和檢測(cè)。論文具體研究工作可以概括為以下幾個(gè)部分:1．概述機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和前景，以及在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。2．研究機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)
8、中各關(guān)鍵部分硬件設(shè)備的作用和設(shè)備型號(hào)的選用，包括相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡以及照明模塊。通過各部分硬件設(shè)備的合理
