非规则形状工件表面参数的图像检测方法探讨

论文摘要

工件参数测量在工业生产、质量控制及产品在线检测等领域起着非常重要的作用,在企业生产发展和市场需求的作用下,工件检测技术也经历了从传统的接触式测量到非接触式测量的发展。随着工件复杂程度的提高和工业生产的进步,现有的测量方法在测量精度、测量效率及测量成本等方面的不足日益凸显,人们开始关注和研究新的测量理论和新的测量技术。近年来,图像检测技术已发展成为测量领域的重要技术,具有广阔的发展前景,特别是新型电荷耦合器件CCD图像传感器的出现,使图像检测技术得到了更广泛的应用。本课题针对非规则工件参数测量的迫切需求,应用CCD图像传感器、数字图像处理技术以及Visual C# 2005开发软件等技术,设计了一个基于USB摄像头、结构简单、性价比较高的工件参数测量系统。本课题的研究是以图像处理和软件实现为重点,利用高分辨率CCD摄像头及VFW技术实现了工件图像的实时捕捉,分析了常用的图像处理算法,针对本系统的测量需要及光源等硬件特点,研究了具体的图像处理方案,应用功能强大的C#语言及Visual Studio 2005开发环境实现了系统的图像处理,并运用模式识别和AutoCAD技术对创建工件三维表面模型的方法进行了探讨。本论文将从系统的硬件设计、CCD摄像头、VFW技术、图像分析方法、Visual C# 2005开发软件实现等几个方面全面阐述测量系统的理论基础、设计方案及处理算法实现过程。鉴于目前图像采集卡及摄像机价格较高,图像处理算法较复杂,测量设备不易于移动等现状,本课题的研究探讨,在工业生产和产品质量控制等领域将具有较高的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景
• 1.2.1 工件参数检测概述
• 1.2.2 图像检测技术的优势
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要内容
• 本章小结
• 第二章 图像检测系统的设计方案
• 2.1 总体设计方案
• 2.2 系统硬件构成
• 2.3 CCD 摄像头
• 2.3.1 摄像头概述
• 2.3.2 CCD 图像传感器
• 2.4 光源
• 2.4.1 光源的分类
• 2.4.2 光源选取
• 2.5 数字图像处理技术
• 2.5.1 数字图像处理基础
• 2.6 应用模式识别
• 2.7 应用AutoCAD 技术
• 2.7.1 AutoCAD 脚本文件
• 2.7.2 绘制三维表面模型
• 本章小结
• 第三章 系统的图像采集和存储
• 3.1 系统的图像采集
• 3.1.1 USB 驱动
• 3.1.2 VFW 技术
• 3.1.3 动态链接库DLL
• 3.2 实现图像的实时捕捉
• 3.3 系统的图像存储
• 3.3.1 调色板
• 3.3.2 BMP 文件格式
• 3.3.3 灰度图像存储为BMP 文件
• 本章小结
• 第四章 系统中的图像处理研究
• 4.1 系统图像预处理
• 4.1.1 彩色图像转化为灰度图像
• 4.1.2 噪声处理
• 4.1.3 位面分割
• 4.1.4 图像腐蚀
• 4.2 边缘检测
• 本章小结
• 第五章 系统的软件设计及实现
• 5.1 Visual C# 2005 开发
• 5.1.1 C#语言
• 5.1.2 .NET Framework 环境
• 5.1.3 Visual Studio 2005 开发工具
• 5.1.4 软件设计流程
• 5.2 系统的软件实现
• 5.2.1 图像处理
• 5.2.2 彩色图像转为灰度图像
• 5.2.3 噪声处理
• 5.2.5 边缘检测
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢