汽车金卤灯电弧管电极装配自动监控、图像显示与处理系统

论文题目: 汽车金卤灯电弧管电极装配自动监控、图像显示与处理系统

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械电子工程

作者: 周官兵

导师: 赵坚玉

关键词: 金属卤化物灯,图像处理,图像识别,伺服系统,串口通讯,协议,汽车灯

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 对于汽车金卤灯,由于放电电弧很短,其电极间距的微小装配误差将很大的影响灯的整体性能。因此,如何精确控制电极间距,是影响金卤灯产品质量一致性的重要一环。本论文基于图像处理和图像识别理论,用CCD摄像头实时监控采样,把图像数据通过图像采集卡输入计算机,设计一定的算法,对采集到的泡壳图像进行处理,识别出正在装配的电极,并测量两电极间的距离,再和标称值进行比较,得出误差,并转换成调整指令,经计算机串口,发送给交流伺服驱动器,驱动电机控制电极的精确装配。计算机与交流伺服驱动器之间的通讯基于ModBus RTU协议。本文共分为五章:第一章为论文概述部分,阐述了本论文的课题背景、研究意义以及课题解决方案的提出;第二章分析了汽车金卤灯工作原理和电弧管的设计,并导出课题的理论基础;第三章基于图像处理和图像识别理论,对泡壳图像分析处理,识别电极,测量极间距,极间距误差;第四章着重解决了如何把误差校正方案传送给交流伺服驱动器,控制电极的装配工作;最后一章是本文小结。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章概述

1.1 引言

1.2 汽车照明的发展与现状

1.3 汽车金卤灯及其生产设备的研究概况

1.3.1 国外概况

1.3.2 国内概况

1.4 论文的主要研究内容

1.4.1 课题所要解决问题

1.4.2 课题解决方案选择

1.5 论文的意义

第二章汽车金卤灯电弧管的设计

2.1 汽车金卤灯的构造

2.2 汽车金卤灯电弧管的设计

2.3 汽车金卤灯的主要工艺流程

2.3.1 金卤灯制造技术

2.3.2 几何尺寸和填充物的精确控制

第三章金卤灯电极的识别以及极间距的测量

3.1 电弧管电极装配自动监控、图像显示与处理系统的基本原理

3.2 CCD成像模型及参数标定

3.2.1 透视投影

3.2.2 视觉系统坐标系及其转换

3.3 图像的表示

3.3.1 图像像素的属性定义

3.3.2 何为图像的噪声

3.3.3 图像噪声的分类

3.4 金卤灯泡壳图像的预处理

3.4.1 图像二值化

3.4.2 图像的平滑

3.5 在泡壳图像上分割出金卤灯电极图像

3.5.1 图像的形状分析

3.5.2 泡壳图像的细化

3.5.3 在各分叉点处断开相交的曲线段

3.5.4 曲线段长度的阈值变换

3.5.5 曲线段的直线拟合，提取出电极骨架曲线

3.6 电极间距的测量

第四章 PC机与交流伺服驱动器间通讯方案的解决

4.1 伺服系统的原理及方案选择

4.2 通信调速模式

4.2.1 关于驱动器采用ModBus协议的说明

4.2.2 CPCM模式

4.3 ModBus协议简介

4.4 ModBus RTU 通讯协议传输方式

4.4.1 通讯规约

4.4.2 功能函数的设计

4.5 通讯方案的设计

4.5.1 通讯程序的设计

第五章结论

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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