自動化檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展中扮演著重要的角色。其中,基于機器視覺的工業(yè)檢測技術(shù)憑借其非接觸、穩(wěn)定性好、檢測速度快等優(yōu)點已經(jīng)成為自動化檢測技術(shù)的主要研究方向。然而,其檢測精度仍有待提高,檢測目標也需更加多樣化。訓練彈是一種用于軍事演習和訓練的彈藥,由于它具有潛在的安全隱患,所以對于尺寸的要求十分嚴格。目前訓練彈的檢測仍然是“人工+量具”的方式,因其檢測效率低、可靠性差等缺點,所以急需對其進行改進。本文提出訓練彈檢測系統(tǒng)的整體方案,研究和優(yōu)化系統(tǒng)中的機器視覺檢測算法,實現(xiàn)訓練彈檢測系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下:1.設計訓練彈檢測系統(tǒng)。首先,分析硬件的選型規(guī)則,并針對訓練彈的檢測要求,確定訓練彈檢測系統(tǒng)的硬件。然后,設計訓練彈檢測系統(tǒng)的軟件算法流程,并對各處理模塊進行分析。最后,對系統(tǒng)標定算法進行研究,分析系統(tǒng)標定的原理并總結(jié)其實現(xiàn)過程。2.對訓練彈檢測系統(tǒng)中的核心算法進行研究。首先,分析圖像預處理中濾波算法的原理和實現(xiàn)過程,通過實驗確定系統(tǒng)的濾波算法,針對訓練彈圖像的特點設計ROI區(qū)域提取算法。然后,研究邊緣檢測算法,對傳統(tǒng)邊緣檢測算法的原理和實現(xiàn)過程進行分析,并通過實驗總結(jié)其優(yōu)缺點。對基于Zernike矩的亞像素邊緣檢測算法進行研究,通過分析其產(chǎn)生誤差的因素,采用雙重定位結(jié)合奇偶模板的方法進行優(yōu)化。最后,研究直線擬合算法,針對傳統(tǒng)最小二乘擬合直線算法在較多離群點時擬合效果差的情況,采用Tukey權(quán)重函數(shù)對傳統(tǒng)最小二乘擬合直線算法進行優(yōu)化,并進行實驗驗證。3.對訓練彈檢測系統(tǒng)進行實驗分析。首先,選擇訓練彈檢測系統(tǒng)的軟件平臺并對系統(tǒng)的軟件算法進行實驗。然后,對訓練彈檢測系統(tǒng)進行標定,構(gòu)建圖像坐標系與世界坐標系的幾何關(guān)系。最后,對訓練彈檢測系統(tǒng)的檢測誤差和穩(wěn)定性進行實驗分析和總結(jié)。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TJ410.5
【部分圖文】：

圖 1-1 康耐視檢測設備Fig. 1-1 Cognex detection device圖 1-2 歐姆龍檢測設備Fig. 1-2 Omron detection device1.3 機器視覺檢測算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機器視覺檢測算法是機器視覺檢測系統(tǒng)的核心部分，它主要負責處理和析圖像信息，從中得出檢測結(jié)果。機器視覺檢測算法包括圖像預處理、特征取、目標識別三部分。在工業(yè)檢測中，工件在圖像中的邊緣信息非常重要，以邊緣檢測算法在特征提取中的重要性也不言而喻。在檢測工件的幾何尺時，幾何基元擬合算法在機器視覺檢測中被廣泛應用，所以幾何基元擬合算是目標識別的重要算法之一。傳統(tǒng)的邊緣檢測算法是對圖像中的整像素邊緣進行提取，隨著工業(yè)檢測求的不斷提高，傳統(tǒng)的邊緣檢測算法已經(jīng)不能滿足要求，因此亞像素邊緣檢算法[20-22]應運而生。亞像素邊緣檢測算法是一種把像素進行細化的高精度邊檢測算法，通過亞像素的邊緣檢測算法可以將定位精度提高到小于一個像素亞像素邊緣檢測算法包括擬合、插值和矩方法三種。國內(nèi)機器視覺相關(guān)人員已經(jīng)對亞像素邊緣檢測算法進行了一系列研究。

圖 1-1 康耐視檢測設備Fig. 1-1 Cognex detection device圖 1-2 歐姆龍檢測設備Fig. 1-2 Omron detection device1.3 機器視覺檢測算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機器視覺檢測算法是機器視覺檢測系統(tǒng)的核心部分，它主要負責處理和析圖像信息，從中得出檢測結(jié)果。機器視覺檢測算法包括圖像預處理、特征取、目標識別三部分。在工業(yè)檢測中，工件在圖像中的邊緣信息非常重要，以邊緣檢測算法在特征提取中的重要性也不言而喻。在檢測工件的幾何尺時，幾何基元擬合算法在機器視覺檢測中被廣泛應用，所以幾何基元擬合算是目標識別的重要算法之一。傳統(tǒng)的邊緣檢測算法是對圖像中的整像素邊緣進行提取，隨著工業(yè)檢測求的不斷提高，傳統(tǒng)的邊緣檢測算法已經(jīng)不能滿足要求，因此亞像素邊緣檢算法[20-22]應運而生。亞像素邊緣檢測算法是一種把像素進行細化的高精度邊檢測算法，通過亞像素的邊緣檢測算法可以將定位精度提高到小于一個像素亞像素邊緣檢測算法包括擬合、插值和矩方法三種。國內(nèi)機器視覺相關(guān)人員已經(jīng)對亞像素邊緣檢測算法進行了一系列研究。

哈爾濱理工大學第2章 訓練彈檢2.1 訓練彈檢測系統(tǒng)的方案設計訓練彈是軍事演習中的一種彈藥，檢測訓練彈的幾何參數(shù)如圖 2-2 所示，0.033mm。訓練彈檢測系統(tǒng)主要由硬件中硬件系統(tǒng)包括機械架構(gòu)、傳感器、照傳輸機和支撐光源、傳感器和相機的支達相機的視場內(nèi)。照明系統(tǒng)由光源以及系統(tǒng)由鏡頭和工業(yè)相機構(gòu)成，負責采集塊和檢測算法模塊。硬件驅(qū)動模塊負責塊負責對圖像進行預處理和分析并完成

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本文編號：2818371