本文關(guān)鍵詞：螺母機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)與篩選系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 螺母 機(jī)器視覺(jué) 檢測(cè) 單片機(jī) Hough變換 圖像處理 篩選

【摘要】：近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化程度要求的不斷提高，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)作為一種新型的技術(shù)手段開(kāi)始大量運(yùn)用于工業(yè)、醫(yī)療、遙測(cè)探測(cè)以及智能交通等領(lǐng)域。其中，產(chǎn)品的在線(xiàn)檢測(cè)是機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)最為廣泛的一種應(yīng)用。 螺母是一種在工業(yè)領(lǐng)域中大量使用的機(jī)械零件，特別是在一些精細(xì)生產(chǎn)加工領(lǐng)域，往往需要使用專(zhuān)業(yè)精密螺母進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配。然而，目前，很多的螺母生產(chǎn)廠家仍然在使用傳統(tǒng)的人工抽檢方式對(duì)其產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制，這不僅嚴(yán)重依賴(lài)人力，提升了企業(yè)的成本，而且，由于檢測(cè)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程相分離，導(dǎo)致了大量漏檢情況的發(fā)生。因此，本文提出的基于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的螺母檢測(cè)與篩選系統(tǒng)對(duì)于改變這一現(xiàn)狀具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。 盡管隨著工業(yè)應(yīng)用需求的日益多樣化，目前的機(jī)械零件的外形越來(lái)越復(fù)雜，但是這些復(fù)雜形狀大多是由直線(xiàn)和圓弧組成的，因此，對(duì)直線(xiàn)和圓的特征識(shí)別與檢測(cè)仍是這些復(fù)雜形狀檢測(cè)的基礎(chǔ)和重要內(nèi)容。本文在學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB圖像處理工具箱，針對(duì)螺母中的直線(xiàn)和圓特征，利用改進(jìn)的Hough變換算法進(jìn)行邊界提取，并對(duì)相應(yīng)的幾何特征進(jìn)行尺寸測(cè)量，然后上位機(jī)根據(jù)測(cè)量結(jié)果做出零件質(zhì)量判定結(jié)果，并通過(guò)串口與單片機(jī)進(jìn)行通信，隨后單片機(jī)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，完成對(duì)零件的篩選過(guò)程。 本文的主要研究?jī)?nèi)容、工作、成果包括以下幾個(gè)方面： 1.針對(duì)在線(xiàn)檢測(cè)以及螺母各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量的特點(diǎn)，分析和研究了基于機(jī)器視覺(jué)在線(xiàn)檢測(cè)與篩選系統(tǒng)的工作原理與硬件構(gòu)成，并對(duì)本系統(tǒng)相關(guān)硬件進(jìn)行了選型； 2.提出了螺母在線(xiàn)檢測(cè)的具體工藝流程，包括圖像獲取、信息處理、特征提取和控制與執(zhí)行； 3.在圖像處理中，使用峰谷法進(jìn)行二值化處理；在對(duì)螺母內(nèi)孔圓提取時(shí)，使用了隨機(jī)Hough變換的改進(jìn)算法，提高了系統(tǒng)對(duì)圓檢測(cè)的速度和精度；考慮到本系統(tǒng)待檢零件的特點(diǎn)，在對(duì)直線(xiàn)提取時(shí)，采用了傳統(tǒng)Hough變換檢測(cè)直線(xiàn)算法，，減少了系統(tǒng)算法的開(kāi)發(fā)難度； 4.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，并通過(guò)對(duì)六角螺母的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)軟件算法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證； 5.對(duì)系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的各種誤差進(jìn)行了分析，并提出了下一步的工作設(shè)想； 6.利用MATLAB平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與分析，并在附錄中給出了部分相關(guān)程序。
【關(guān)鍵詞】：螺母 機(jī)器視覺(jué) 檢測(cè) 單片機(jī) Hough變換 圖像處理 篩選
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TH131
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 課題的來(lái)源、目的及意義10-11
• 1.2.1 課題來(lái)源10
• 1.2.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.3 機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的概念11
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.4.1 國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.4.2 機(jī)器視覺(jué)發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)13
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容13
• 1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)13
• 1.6 本章小結(jié)13-14
• 第二章 螺母檢測(cè)篩選系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 基于機(jī)器視覺(jué)的螺母檢測(cè)篩選系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)14-15
• 2.3 系統(tǒng)硬件的選取與構(gòu)建15-21
• 2.3.1 相機(jī)16-17
• 2.3.2 光源選取與照明系統(tǒng)17-18
• 2.3.3 鏡頭18-19
• 2.3.4 圖像采集卡19-20
• 2.3.5 系統(tǒng) I/O 卡的選取20
• 2.3.6 電機(jī)的選擇20-21
• 2.4 系統(tǒng)軟件21-24
• 2.4.1 本系統(tǒng)軟件完整流程21-22
• 2.4.2 軟件界面設(shè)計(jì)模塊22
• 2.4.3 待檢螺母圖像采集模塊22-23
• 2.4.4 圖像處理與分析模塊23-24
• 2.4.5 MATLAB 與單片機(jī)串行通信模塊24
• 2.4.6 單片機(jī)控制執(zhí)行模塊24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 圖像預(yù)處理與圖像分割25-45
• 3.1 引言25
• 3.2 圖像的預(yù)處理25-37
• 3.2.1 圖像的增強(qiáng)25-27
• 3.2.1.1 直方圖增強(qiáng)技術(shù)25-27
• 3.2.2 圖像平滑27-31
• 3.2.2.1 空域?yàn)V波27-29
• 3.2.2.2 頻域?yàn)V波平滑29-31
• 3.2.3 圖像銳化31-36
• 3.2.3.1 空域法31-34
• 3.2.3.2 頻域法34-36
• 3.2.4 合理選擇圖像預(yù)處理方法36-37
• 3.3 閾值分割與二值化處理37-41
• 3.4 邊緣檢測(cè)（提�。�41-43
• 3.4.1 邊緣檢測(cè)方法綜述41
• 3.4.2 邊緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)41-43
• 3.4.3 圖像邊緣的后續(xù)處理43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第四章 基于 Hough 變換的幾何特征提取45-50
• 4.1 幾何特征提取45-49
• 4.1.1 標(biāo)準(zhǔn) Hough 變換45-47
• 4.1.2 改進(jìn)的隨機(jī) Hough 變換（RHT）檢測(cè)圓47-49
• 4.2 本章小結(jié)49-50
• 第五章 螺母檢測(cè)與篩選系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)50-57
• 5.1 引言50
• 5.2 單片機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)50-53
• 5.2.1 控制流程簡(jiǎn)介與硬件資源分配50-52
• 5.2.2 零件延時(shí)程序模塊設(shè)計(jì)52-53
• 5.2.3 單片機(jī)主機(jī)與從機(jī)的通信53
• 5.3 基于 MATLAB 的圖像處理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)53-56
• 5.3.1 引言53-54
• 5.3.2 零件圖像幾何參數(shù)測(cè)量部分的代碼編寫(xiě)54
• 5.3.3 上位機(jī)與下位機(jī)單片機(jī)之間通信的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 系統(tǒng)標(biāo)定與實(shí)驗(yàn)誤差分析57-66
• 6.1 系統(tǒng)標(biāo)定57
• 6.1.1 引言57
• 6.1.2 相機(jī)標(biāo)定57
• 6.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)57-64
• 6.3 系統(tǒng)誤差及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第七章 總結(jié)與展望66-67
• 7.1 總結(jié)66
• 7.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69-70
• 附錄 A70-81
• 附錄 B81-98
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷98
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果98

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：987379