本文選題：石材磚 + LabVIEW�。� 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著國內(nèi)石材行業(yè)的快速發(fā)展,中國已經(jīng)成為全球首屈一指的石材磚產(chǎn)銷大國。巨大的石材磚市場促進了國內(nèi)石材磚加工生產(chǎn)工藝的快速發(fā)展,同時對石材磚的質(zhì)量要求也越來越高,傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)越來越不能滿足石材磚產(chǎn)品檢測所要求的高精度、高效率。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展,機器視覺開始被應(yīng)用于自動化檢測設(shè)備中,在線檢測技術(shù)獲得了質(zhì)的飛躍。因此本文設(shè)計了基于機器視覺石材磚幾何尺寸在線檢測系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)是以機器視覺為基礎(chǔ)的集計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)、測量技術(shù)等為一體的自動化裝備。該系統(tǒng)用新興的視覺測量技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工接觸測量,克服了人工檢測效率低,只能完成部分抽檢,測量結(jié)果不穩(wěn)定,人工成本較高等問題,實現(xiàn)石材磚實時檢測,及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù),提高產(chǎn)品合格率,從而降低成本,提高企業(yè)效率。該檢測系統(tǒng)具體實現(xiàn)過程是:CCD相機獲取石材磚的整體圖像,然后圖像信息傳遞到上位機系統(tǒng),經(jīng)過圖像處理算法以及尺寸計算獲得石材磚的幾何尺寸,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸判斷石材磚的質(zhì)量品級,將不合格品剔除出生產(chǎn)線,同時將檢測結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)庫中,用于后期的分析統(tǒng)計,為系統(tǒng)和工藝的改進提供數(shù)據(jù)支持。整個檢測過程由系統(tǒng)獨立完成,沒有人工干預(yù),檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠。本文研究的主要內(nèi)容是:1)通過對現(xiàn)階段機器視覺檢測系統(tǒng)的研究分析,設(shè)計出適合較大尺寸石材磚的幾何尺寸在線監(jiān)測系統(tǒng),并對關(guān)鍵零部件進行選型以及部分機構(gòu)進行研究設(shè)計;2)通過對圖像處理算法的研究和對比分析,使用一種適合本檢測系統(tǒng)的亞像素處理算法,使得在不增加CCD相機分辨率的前提下,提高檢測精度,并提出使用齊次變換矩陣來進行幾何尺寸計算;3)使用LabVIEW平臺完成對上位機程序的編寫,通過與MATLAB混合編程實現(xiàn)圖像處理算法,最終實現(xiàn)對石材磚幾何尺寸的精確檢測,同時實時顯示和儲存檢測數(shù)據(jù)以及分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)功能;4)完成下位機PLC的編程實現(xiàn)對整個檢測系統(tǒng)的動作控制,此外研究LabVIEW與PLC的通信,實現(xiàn)上位機對下位機PLC的快速準(zhǔn)確控制;5)分析檢測誤差類別和來源,并提出相應(yīng)的解決方案,提高系統(tǒng)檢測精度。
[Abstract]:With the rapid development of domestic stone industry, China has become the world's leading stone brick production and marketing country.The huge stone brick market has promoted the rapid development of the domestic stone brick processing and production technology, and at the same time, the quality requirements of the stone brick are becoming more and more high, and the traditional testing methods have become more and more unable to meet the high accuracy required by the stone brick product detection.High efficiency.With the rapid development of high and new technology, machine vision has been applied to automatic detection equipment, and on-line detection technology has made a qualitative leap.Therefore, an online measuring system of stone brick geometric dimension based on machine vision is designed in this paper.The detection system is an automatic equipment based on machine vision, which integrates computer technology, mechanical electronic technology, measurement technology and so on.In this system, the traditional manual contact measurement is replaced by the new visual measurement technology, which overcomes the problems of low efficiency of manual inspection, partial sampling, unstable measurement result and high labor cost, and realizes the real-time detection of stone brick.Find out the quality problem in time, adjust the production parameters according to the analysis result, improve the qualified rate of the product, reduce the cost and improve the efficiency of the enterprise.The concrete realization process of the detection system is that the whole image of stone brick is obtained by the CCD camera, then the image information is transferred to the upper computer system, and the geometric dimension of stone brick is obtained by image processing algorithm and dimension calculation.According to the standard size, the quality grade of stone brick is judged, and the nonconforming products are removed from the production line. At the same time, the test results are recorded in the database for later analysis and statistics, which can provide data support for the improvement of system and technology.The whole detection process is completed by the system independently, without manual intervention, and the test results are stable and reliable.The main content of this paper is: (1) based on the research and analysis of the current machine vision inspection system, an on-line geometric dimension monitoring system suitable for large size stone bricks is designed.Through the research and contrast analysis of image processing algorithm, we use a sub-pixel processing algorithm suitable for this detection system.Under the condition that the resolution of CCD camera is not increased, the detection accuracy is improved, and the homogeneous transformation matrix is used to calculate the geometric size of the camera. The LabVIEW platform is used to complete the programming of the upper computer.The image processing algorithm is realized by mixed programming with MATLAB, and the precise measurement of stone brick geometry is finally realized.At the same time, the function of displaying and storing the detection data and analyzing the statistical data in real time is used to complete the PLC programming of the lower computer to realize the motion control of the whole detection system. In addition, the communication between LabVIEW and PLC is studied.To realize the fast and accurate control of upper computer to PLC) to analyze the category and source of detection error, and to put forward the corresponding solution to improve the accuracy of system detection.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41

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本文編號：1736564