薄板工件几何尺寸机器视觉测量技术研究

论文摘要

随着科学技术的发展，工业领域上对检测精度和速度的要求越来越高。视觉测量技术作为测量技术的一个分支，成为当前研究的一个热门方向。由于视觉测量具有非接触性测量，精度高，速度快，自动化程度高等特点，非常适合于工业生产线上的工件检测，因此越来越广泛地用于工业机械生产线当中。本论文针对薄板工件的在线测量技术进行研究。工件检测要求测量精度高，测量时间短。做到快速准确地识别工件的外形轮廓是工件检测的技术难点。围绕着这个难点，本论文对现有的识别算法进行研究，结合薄板工件的特点，提出一种解决方案。本论文在是以德州仪器公司生产的TMS320DM6437为核心的视觉检测系统上，完成了以下几方面的工作：通过大津算法对图像进行二值化，将工件从前景中提取出来，然后通过基于形态学的方法，将工件的边缘轮廓提取出来，进行畸变校正和系统标定，最后根据工件的特点，提出了结合链码和霍夫变换的曲线拟合算法，拟合了工件的外形轮廓，计算了开孔的坐标和半径，最后给出通过本论文算法测出的工件的参数与工件实际参数的对比结果，并对存在的误差进行了分析。经过多次静态实验测量，本论文算法对薄板工件的平均检测速度为52.78毫秒，平均的测量误差在±1毫米，证明本算法能正确地拟合工件的外形轮廓和参数，并具有较好的实时性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题选题意义
• 1.2 薄板工件在线检测的国内外研究现状
• 1.3 本论文的研究工作
• 2 系统总体方案
• 2.1 系统的设计要求
• 2.2 系统的硬件构成
• 2.3 系统的软件构成
• 2.4 本章小结
• 3 图像预处理技术
• 3.1 图像二值化
• 3.2 基于形态学的边缘提取
• 3.3 畸变校正
• 3.4 系统标定
• 3.5 本章小结
• 4.薄板零件几何形状检测算法设计
• 4.1 几何基元的分割
• 4.2 曲线拟合
• 4.3 本章小结
• 5.薄板工件检测算法实现
• 5.1 图像预处理算法与拟合算法的实现
• 5.2 基于 DSP 的算法实现
• 5.3 本章小结
• 6.薄板零件测量与结果分析
• 6.1 薄板工件测量实验
• 6.2 精度和误差分析
• 6.3 本章小结
• 7 总结
• 7.1 全文总结
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献