激光切割是應用最為廣泛的激光加工技術之一。隨著智能制造對制造業(yè)影響力的與日俱增,工業(yè)界迫切需要開發(fā)更高效、更智能化的激光切割數(shù)控系統(tǒng)。開發(fā)一款基于視覺識別的切割系統(tǒng)是激光切割實現(xiàn)智能化的重要途徑。切割速率和精度是衡量數(shù)控激光切割系統(tǒng)的兩個重要指標。目前過沖和失步現(xiàn)象是限制激光切割速率提高的關鍵;就切割精度而言,利用合適的圖像輪廓提取方法和插補算法,可以進一步提升加工精度。本文圍繞提升數(shù)控激光切割系統(tǒng)的切割速率和切割精度的需求,研發(fā)了基于機器視覺的切割軟件和硬件系統(tǒng),具體工作如下:（1）切割系統(tǒng)的圖像處理部分。通過工業(yè)相機對目標圖像進行采集,并且通過圖像灰度化、濾波等工作,實現(xiàn)對邊界輪廓的提取。為了后續(xù)的插補運算方便,通過優(yōu)化輪廓擬合算法,降低圖像信息中的冗余像素信息,達到減少運算量提高效率的目的。（2）切割系統(tǒng)的運動控制部分:物理器件慣性作用導致的過沖和失步現(xiàn)象無法避免,但是可通過算法進行彌補,實現(xiàn)控制系統(tǒng)的平滑啟停。針對平臺裝置的失步和過沖現(xiàn)象,研究優(yōu)化加減速控制算法,成功消除失步和過沖現(xiàn)象。（3）切割系統(tǒng)檢驗測試部分:基于時間分割的插補算法,提高插補的精度,利用系統(tǒng)對圖像進行采集、... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Gerber公司的自動切割系統(tǒng)

圖 1.1 Gerber 公司的自動切割系統(tǒng)Figure 1.1 Gerber automatic cutting system控切割控制系統(tǒng)方面展開研究比較晚，但是發(fā)展的來，中國的經濟處于飛速發(fā)展階段，制造業(yè)也在數(shù)控設備的公司從國外引進技術，并且對其進行的數(shù)控技術，并且能夠在短期內生產出高質量的國是武漢嘉銘公司的 GN-NCF4015 激光切割系統(tǒng)，機驅動，保障了系統(tǒng)運行穩(wěn)定，響應快，定位速度

圖 1.4 二維圖像到三維的重建Figure 1.4 reconstruction from 2d image to 3d image975 年，Marr 為主導的團隊首次對機器視覺提出了系統(tǒng)的理論，核心內維圖像的基礎上恢復三維形貌[44]。980 年，機器視覺開始走出實驗室面向市場應用，首先集中應用于半導汽車和制藥等行業(yè)領域。其中視覺技術對于半導體領域的應用最為廣電子元器件的加工和印刷 PCB 板。隨著技術的成熟，視覺技術逐漸被業(yè)、航空、工業(yè)、氣象、軍事等行業(yè)領域[45]。內 90 年代才進軍機器視覺領域，這也是國內視覺技術落后的直接因素，隨著中國制造業(yè)水平穩(wěn)步提升，國內外加工需求不斷，中國逐步發(fā)展大的“世界工廠”。因此視覺技術在國內得以快速發(fā)展，越來越多的視覺中國，中國正在成為視覺技術學習的活躍地區(qū)。國內機器視覺的技術還很多行業(yè)還沒有進行應用，還沒有能讓視覺技術走向高端市場，但是中

【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)控系統(tǒng)中C2連續(xù)五次PH曲線插補算法研究[J]. 姜海兵,趙東標,羅暉淼,劉豪志.  機械與電子. 2019(02)
[2]螺旋線插補速度規(guī)劃及其插補參數(shù)求解方法[J]. 王太勇,尤中桐,辛全琦.  天津大學學報(自然科學與工程技術版). 2018(11)
[3]基于加加速度連續(xù)的函數(shù)逼近加減速算法[J]. 黃朝志,王兵兵,劉贛偉,陳海東.  機械設計與制造. 2018(11)
[4]CNC系統(tǒng)直紋面插補運算的速度控制方法研究[J]. 雷立群.  吉林農業(yè)科技學院學報. 2016(03)
[5]基于改進差分演化的高效圖像分割算法[J]. 范澤華,白鐵成.  現(xiàn)代電子技術. 2016(14)
[6]一種去除圖像混合噪聲的濾波算法[J]. 吳德剛,趙利平.  自動化儀表. 2012(09)
[7]一種基于邊緣檢測的改進的中值濾波去噪方法[J]. 張毛女,柳薇.  計算機與現(xiàn)代化. 2011(03)
[8]噪聲圖像的自適應濾波處理[J]. 劉陽,曹軍明,李宏偉,王海鋒.  航空兵器. 2010(05)
[9]數(shù)控加工小線段高速平滑銜接插補算法[J]. 李小清,朱凱.  組合機床與自動化加工技術. 2010(09)
[10]論數(shù)控機床的發(fā)展[J]. 徐筍.  現(xiàn)代商貿工業(yè). 2010(08)

博士論文
[1]攝像機標定方法及邊緣檢測和輪廓跟蹤算法研究[D]. 袁野.大連理工大學 2002

碩士論文
[1]基于機器視覺的物料分揀工業(yè)機器人關鍵技術研究[D]. 陳懇.深圳大學 2017
[2]基于機器視覺的雙工業(yè)機器人協(xié)同裝配技術研究[D]. 李立.北方工業(yè)大學 2017
[3]基于機器視覺技術的工業(yè)機器人引導與抓取[D]. 王宇.昆明理工大學 2017
[4]基于Otsu的圖像閾值分割算法的研究[D]. 龍建武.吉林大學 2011
[5]基于DSP的嵌入式運動控制器研究[D]. 賀小平.長安大學 2009
[6]基于DSP的運動控制器的設計與研究[D]. 張玉姣.華中師范大學 2009
[7]智能型數(shù)控電腦裁床系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 趙勇.電子科技大學 2008
[8]嵌入式數(shù)控系統(tǒng)及前瞻控制器研究[D]. 蔡立挺.浙江大學 2008
[9]嵌入式Linux下文件系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 彭曉曦.電子科技大學 2007
[10]嵌入式Iinux操作系統(tǒng)裁剪和定制研究[D]. 李革梅.中北大學 2005



本文編號：3015134