图像处理在水平尺综合检测系统中的应用

论文摘要

图像处理技术研究与应用随着时代的发展应运而生，并且在现代工业生产中得到越来越广泛的应用。本文对图像处理技术在水平尺各项工业指标检测中的应用进行了大量深入的研究，最终提出了一套基于图像处理技术的水平尺综合自动检测系统。该系统实现了对水平尺各项工业指标的高精度、自动、实时地检测。本文各部分内容为：第一章简要介绍了数字图像处理技术的概况，以及本系统所要完成的检测任务和研究背景。第二章介绍了系统总体的组成和软件规划。第三章阐述了实时视频图像的采集。结合两种不同的系统需求提出两套CCD摄像机、镜头和采集卡的选取方案，并分别对两种方案的视频图像采集编程方法和思路进行了介绍。第四章到第七章详细阐述了对水平尺四项工业指标(水泡角值、水准泡内壁对称性、激光水平尺光点精度和柱形水准泡水平转动偏移)的检测方法和实现过程。并着重对各项检测的图像处理算法进行了分析。第八章对本文的内容做了简要的总结，并对本系统有待进一步改进和完善的地方进行了讨论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 图像处理概况
• 1.1.1 图像处理系统的硬件组成
• 1.1.2 图像处理的主要内容
• 1.1.3 图像处理的主要方法
• 1.1.4 图像处理的特征
• 1.1.5 图像处理的应用
• 1.1.6 图像处理的发展前景
• 1.2 水平尺综合自动检测系统
• 1.2.1 该检测系统的研究内容
• 1.2.2 课题背景及可行性分析
• 第2章 系统组成与软件规划
• 2.1 系统组成
• 2.2 软件规划
• 2.2.1 系统界面
• 2.2.2 图像处理部分
• 2.3 开发环境与工具
• 2.3.1 开发环境
• 2.3.2 开发工具
• 第3章 实时视频图像采集
• 3.1 视频源
• 3.1.1 CCD摄像机
• 3.1.2 光学镜头
• 3.1.3 视频与图像
• 3.2 采集卡
• 3.2.1 视频采集卡
• 3.2.2 图像采集卡
• 3.2.3 图像处理卡
• 3.2.4 采集卡选择标准
• 3.3 本系统视频图像采集方案一:经济型
• 3.3.1 CCD摄像机和镜头的选取
• 3.3.2 采集卡的选取
• 3.3.3 采集卡的编程
• 3.4 本系统视频图像采集方案二:高精度型
• 3.4.1 CCD摄像机和镜头的选取
• 3.4.2 采集卡的选取
• 3.4.3 图像采集卡的图像采集类型
• 3.4.4 图像采集卡的编程
• 第4章 水泡角值检测
• 4.1 系统工作原理
• 4.2 关键影响因素
• 4.2.1 光照
• 4.2.2 摄像机的拍摄位置
• 4.3 图像预处理
• 4.3.1 插值处理
• 4.3.2 二值化
• 4.4 气泡移动距离的检测
• 第5章 水准泡内壁对称性检测
• 5.1 系统工作原理
• 5.2 关键影响因素
• 5.2.1 检测时机
• 5.2.2 光照
• 5.3 内壁的识别
• 5.3.1 方法一
• 5.3.2 方法二
• 5.4 刻度线的识别
• 5.4.1 微分法
• 5.4.2 最值法
• 5.5 对称
• 第6章 激光水平尺光点精度检测
• 6.1 系统工作原理
• 6.2 图像预处理
• 6.2.1 去噪处理
• 6.2.2 二值化
• 6.3 光点精度检测
• 6.3.1 方法一:轮廓跟踪法
• 6.3.2 方法二:轮廓提取法
• 6.3.3 两种方法的比较
• 第7章 柱形水准泡水平转动偏移量检测
• 7.1 系统工作原理
• 7.2 关键影响因素
• 7.3 转动偏移检测
• 第8章 结论与展望
• 8.1 小结
• 8.2 系统改进设想与展望
• 8.2.1 水泡角值检测的改进
• 8.2.2 水准泡对称性检测的改进
• 8.2.3 激光水平尺光点精度检测算法的改进
• 8.2.4 柱形水准泡水平转动偏移量检测的改进
• 8.2.5 系统功能的完善和增加
• 参考文献
• 作者在攻读硕士期间完成的论文
• 致谢