基于機器視覺的凸圓弧砂輪邊緣檢測及定位技術(shù)研究
發(fā)布時間:2023-08-30 00:49
國內(nèi)外學(xué)者對砂輪檢測的研究主要集中在其地形地貌的檢測,效率較低且數(shù)據(jù)量龐大,難以直觀反映砂輪輪廓的尺寸信息和偏差,大多檢測方法還需要經(jīng)常拆卸砂輪,再次安裝時還會引入安裝誤差,而機器視覺檢測不存在這些問題。本文以陶瓷結(jié)合劑砂輪為研究對象,以凸圓弧輪廓為整形目標(biāo),搭建一套基于機器視覺的砂輪輪廓檢測系統(tǒng),在不需要拆卸砂輪的情況下測量砂輪的形狀尺寸,分析整形偏差并在工藝上進(jìn)行補償整形以改善整形質(zhì)量。(1)搭建基于機器視覺的砂輪輪廓檢測系統(tǒng),該檢測系統(tǒng)由工業(yè)相機、鏡頭、照明系統(tǒng)及檢測機構(gòu)組成,以磨削復(fù)映法為基礎(chǔ),通過視覺檢測系統(tǒng)獲取砂輪輪廓的圖像信息。(2)提出一種改進(jìn)的基于拋物線插值的邊緣檢測器,對Canny算法中的濾波及梯度計算過程進(jìn)行改進(jìn),結(jié)合拋物線插值計算亞像素邊緣位置,實現(xiàn)精定位,為尺寸測量及匹配定位提供基礎(chǔ)。通過與傳統(tǒng)方法對比,本文提出的邊緣檢測器對直線特征檢測的最大偏差由0.124像素降到0.066像素,在本系統(tǒng)中對圓弧特征檢測的圓度為3μm,得到的邊緣點整體更平滑,精確度更高。(3)基于模板匹配算法及本文提出的邊緣檢測器檢測得到的邊緣特征設(shè)計凸圓弧砂輪圖像的定位方法,通過該方法找...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 激光修整砂輪現(xiàn)狀
1.3 砂輪檢測研究現(xiàn)狀
1.4 機器視覺檢測技術(shù)簡介
1.4.1 機器視覺檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4.2 機器視覺檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 砂輪輪廓視覺檢測系統(tǒng)設(shè)計
2.1 視覺檢測系統(tǒng)的原理
2.1.1 砂輪輪廓檢測原理
2.1.2 視覺檢測系統(tǒng)總體框架
2.2 硬件的選型與設(shè)計
2.2.1 工業(yè)相機選型
2.2.2 鏡頭選型
2.2.3 照明系統(tǒng)設(shè)計
2.2.4 檢測機構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第3章 視覺檢測系統(tǒng)的邊緣檢測技術(shù)研究
3.1 .成像系統(tǒng)與邊緣特征
3.2 邊緣模型誤差分析
3.3 邊緣檢測器設(shè)計
3.3.1 圖像濾波
3.3.2 梯度計算
3.3.3 尋找局部最大值
3.3.4 計算邊緣點
3.3.5 滯后閾值處理
3.4 精確度分析
3.4.1 直線特征
3.4.2 圓弧特征
3.5 本章小結(jié)
第4章 視覺檢測系統(tǒng)的標(biāo)定與定位技術(shù)研究
4.1 相機標(biāo)定技術(shù)
4.2 系統(tǒng)的定位技術(shù)
4.2.1 模板匹配技術(shù)
4.2.2 凸圓弧砂輪定位方法
4.2.3 匹配結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第5章 檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計及整形實驗
5.1 軟件總體設(shè)計
5.2 凸圓弧金剛石砂輪檢測系統(tǒng)
5.2.1 圖像采集程序界面
5.2.2 圖像預(yù)處理程序界面
5.2.3 相機標(biāo)定程序界面
5.2.4 匹配定位程序界面
5.3 凸圓弧砂輪激光整形試驗研究
5.3.1 整形系統(tǒng)及實驗材料
5.3.2 實驗方案
5.3.3粗整形實驗
5.3.4補償整形實驗
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3844610
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 激光修整砂輪現(xiàn)狀
1.3 砂輪檢測研究現(xiàn)狀
1.4 機器視覺檢測技術(shù)簡介
1.4.1 機器視覺檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4.2 機器視覺檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 砂輪輪廓視覺檢測系統(tǒng)設(shè)計
2.1 視覺檢測系統(tǒng)的原理
2.1.1 砂輪輪廓檢測原理
2.1.2 視覺檢測系統(tǒng)總體框架
2.2 硬件的選型與設(shè)計
2.2.1 工業(yè)相機選型
2.2.2 鏡頭選型
2.2.3 照明系統(tǒng)設(shè)計
2.2.4 檢測機構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第3章 視覺檢測系統(tǒng)的邊緣檢測技術(shù)研究
3.1 .成像系統(tǒng)與邊緣特征
3.2 邊緣模型誤差分析
3.3 邊緣檢測器設(shè)計
3.3.1 圖像濾波
3.3.2 梯度計算
3.3.3 尋找局部最大值
3.3.4 計算邊緣點
3.3.5 滯后閾值處理
3.4 精確度分析
3.4.1 直線特征
3.4.2 圓弧特征
3.5 本章小結(jié)
第4章 視覺檢測系統(tǒng)的標(biāo)定與定位技術(shù)研究
4.1 相機標(biāo)定技術(shù)
4.2 系統(tǒng)的定位技術(shù)
4.2.1 模板匹配技術(shù)
4.2.2 凸圓弧砂輪定位方法
4.2.3 匹配結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
第5章 檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計及整形實驗
5.1 軟件總體設(shè)計
5.2 凸圓弧金剛石砂輪檢測系統(tǒng)
5.2.1 圖像采集程序界面
5.2.2 圖像預(yù)處理程序界面
5.2.3 相機標(biāo)定程序界面
5.2.4 匹配定位程序界面
5.3 凸圓弧砂輪激光整形試驗研究
5.3.1 整形系統(tǒng)及實驗材料
5.3.2 實驗方案
5.3.3粗整形實驗
5.3.4補償整形實驗
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3844610
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