基于圖像處理的鋼球計(jì)數(shù)與尺寸識(shí)別系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-28 19:46
依據(jù)國(guó)際軸承協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),由于軸承鋼球的質(zhì)量問(wèn)題致使軸承失效的的概率高達(dá)59%。目前國(guó)內(nèi)外軸承鋼球生產(chǎn)廠家大多采用人工稱(chēng)重計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行成品鋼球的計(jì)數(shù)。依靠人工稱(chēng)重的方法對(duì)鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù)不僅會(huì)影響計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性,而且該方法并不具備尺寸識(shí)別功能。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中,人會(huì)由于長(zhǎng)期的機(jī)械性工作而產(chǎn)生疲勞,嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)效率,給企業(yè)造成了額外的經(jīng)濟(jì)損失,尤其是鋼球計(jì)數(shù)包裝過(guò)程中產(chǎn)生的混球現(xiàn)象,會(huì)嚴(yán)重影響軸承的使用壽命,甚至帶來(lái)嚴(yán)重的事故。本論文針對(duì)企業(yè)需求,研制了鋼球精確計(jì)數(shù)與尺寸識(shí)別系統(tǒng),該系統(tǒng)采用CCD圖像識(shí)別處理技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)數(shù)流程如下:首先使預(yù)計(jì)數(shù)盤(pán)的鋼球數(shù)量盡量接近并小于等于所需鋼球數(shù)量的預(yù)定值,之后鋼球進(jìn)入精確計(jì)數(shù)盤(pán),繼續(xù)采用CCD相機(jī)進(jìn)行精確計(jì)數(shù),精確計(jì)數(shù)的數(shù)量與預(yù)定數(shù)量的差值采用單球補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償,以達(dá)到鋼球的預(yù)定數(shù)量。在精確計(jì)數(shù)的同時(shí),同樣采用圖像處理技術(shù)對(duì)混入的其它尺寸鋼球進(jìn)行篩選。整個(gè)計(jì)數(shù)、篩選的動(dòng)作流程以及圖像處理,均采用計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)完成,控制軟件采用Visual Studio 2016作為編程環(huán)境。計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率達(dá)到100%,計(jì)數(shù)與篩選過(guò)程中要求鋼球不可以有磨損,劇烈碰...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
小型光電計(jì)數(shù)器到目前為止,國(guó)外已經(jīng)出版了大量關(guān)于光電計(jì)數(shù)器和光電計(jì)數(shù)理論的書(shū)籍,光電
效應(yīng),可以對(duì)鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù),目前為應(yīng)用最廣泛的測(cè)量鋼球數(shù)量的方法。米未娜等人[14]提出的應(yīng)用霍爾傳感器進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法,該方法利用鋼球與霍爾傳感器的電磁特性,通過(guò)鋼球與霍爾元件之間產(chǎn)生的壓差進(jìn)行計(jì)數(shù)。但是由于霍爾傳感器本身的特性,對(duì)大量鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)誤差較大。國(guó)內(nèi)除了霍爾計(jì)數(shù)器外,大多數(shù)科研院所也在計(jì)數(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了一系列的研究。例如,由昆明理工大學(xué)研制出的鋼球自動(dòng)計(jì)數(shù)排列裝置[15]。該裝置通過(guò)帶有通孔的計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。該方法計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,但是效率底下。當(dāng)對(duì)不同尺寸鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),更換工裝復(fù)雜。圖1.2鋼球自動(dòng)計(jì)數(shù)排列裝置
4由王忠山,李彥清等人[16]發(fā)表的基于圖像識(shí)別技術(shù)的鋼球精確計(jì)數(shù)方法一文中提出通過(guò)鋼球圖像標(biāo)記的方法實(shí)現(xiàn)鋼球精確計(jì)數(shù)。此外國(guó)內(nèi)還有一種基于旋轉(zhuǎn)電磁鐵的軸承質(zhì)量檢測(cè)裝置[17],其主要應(yīng)用單片機(jī)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電磁鐵,從而達(dá)到檢測(cè)不同尺寸鋼球的質(zhì)量的目的。但由于其檢測(cè)范圍狹隘,成本高等因素,應(yīng)用并不廣泛。其原理圖如圖1.3所示。圖1.3旋轉(zhuǎn)電磁鐵計(jì)數(shù)原理圖從國(guó)內(nèi)外計(jì)數(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,國(guó)外最早應(yīng)用光電計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),到現(xiàn)在的應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)方法,都處在當(dāng)今世界科技的發(fā)展前沿?v觀國(guó)內(nèi)的計(jì)數(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀,大部分還停留在應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的階段。例如,應(yīng)用霍爾效應(yīng)進(jìn)行計(jì)數(shù)和旋轉(zhuǎn)電磁鐵計(jì)數(shù)等。近年來(lái),隨著各大高校與企業(yè)的聯(lián)合發(fā)展,對(duì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)越來(lái)越重視。在一些高校,陸續(xù)出現(xiàn)了應(yīng)用圖像技術(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法。但從整體看來(lái),國(guó)內(nèi)的先進(jìn)制造技術(shù)水平還依然落后于國(guó)外。先進(jìn)的制造技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志,在如今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,我們必須努力的向先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)飛進(jìn),加大企業(yè)與高校的合作力度以及高校之內(nèi)的各學(xué)科之間的融合。國(guó)內(nèi)的計(jì)數(shù)方法效率低,傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在工廠的生產(chǎn)需求。我們應(yīng)該努力的研發(fā)先進(jìn)的計(jì)數(shù)方法來(lái)解決目前的計(jì)數(shù)問(wèn)題。1.2.2國(guó)內(nèi)外圖像處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀圖像處理技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理的一種先進(jìn)的技術(shù)[18,19]。其中,以數(shù)字圖像與模擬圖像為主要處理對(duì)象。目前,在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,大部分采用數(shù)字化圖像,通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集圖像,然后利用計(jì)算機(jī)程序?qū)Σ杉膱D像進(jìn)行增強(qiáng),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)雙邊濾波與隨機(jī)共振的圖像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,賀科寧. 激光雜志. 2018(08)
[2]基于FPGA的高速圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 楊玉華,秦菲,單彥虎,張虎威. 電子器件. 2018(04)
[3]一種改進(jìn)的Canny圖像分割算法[J]. 楊少令,刁燕,羅華,徐天雄. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2018(08)
[4]基于OV7670機(jī)器人視覺(jué)圖像采集模塊的設(shè)計(jì)[J]. 程飛,左其波,歐陽(yáng)常童. 電子測(cè)試. 2018(13)
[5]霍爾式鋼球檢測(cè)計(jì)數(shù)裝置的設(shè)計(jì)與分析[J]. 米未娜,李俊,雒曉鳳,韓新猛. 科技風(fēng). 2017(26)
[6]滾動(dòng)體行業(yè)“十三五”技術(shù)發(fā)展方向[J]. 張永乾. 軸承. 2017(09)
[7]基于彩色線陣CCD的茶葉分選識(shí)別算法研究[J]. 李明珠,倪超,張曉,劉希,李華賽. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于圖像識(shí)別技術(shù)的鋼球精確計(jì)數(shù)方法[J]. 王忠山,李彥清,任濤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[9]Realtime Vision-Based Surface Defect Inspection of Steel Balls[J]. 王仲,邢芊,付魯華,孫虹. Transactions of Tianjin University. 2015(01)
[10]基于FPGA的CMOS圖像傳感器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)小軍,李瑜煜. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
碩士論文
[1]基于多特征融合的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 楊紅玲.廣西民族大學(xué) 2018
[2]基于視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李曉曉.南京理工大學(xué) 2017
[3]監(jiān)控視頻中的車(chē)型識(shí)別技術(shù)研究[D]. 程麗霞.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于CCD的鋼球外觀檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 馬蕓艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3254939
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
小型光電計(jì)數(shù)器到目前為止,國(guó)外已經(jīng)出版了大量關(guān)于光電計(jì)數(shù)器和光電計(jì)數(shù)理論的書(shū)籍,光電
效應(yīng),可以對(duì)鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù),目前為應(yīng)用最廣泛的測(cè)量鋼球數(shù)量的方法。米未娜等人[14]提出的應(yīng)用霍爾傳感器進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法,該方法利用鋼球與霍爾傳感器的電磁特性,通過(guò)鋼球與霍爾元件之間產(chǎn)生的壓差進(jìn)行計(jì)數(shù)。但是由于霍爾傳感器本身的特性,對(duì)大量鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)誤差較大。國(guó)內(nèi)除了霍爾計(jì)數(shù)器外,大多數(shù)科研院所也在計(jì)數(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了一系列的研究。例如,由昆明理工大學(xué)研制出的鋼球自動(dòng)計(jì)數(shù)排列裝置[15]。該裝置通過(guò)帶有通孔的計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。該方法計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,但是效率底下。當(dāng)對(duì)不同尺寸鋼球進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),更換工裝復(fù)雜。圖1.2鋼球自動(dòng)計(jì)數(shù)排列裝置
4由王忠山,李彥清等人[16]發(fā)表的基于圖像識(shí)別技術(shù)的鋼球精確計(jì)數(shù)方法一文中提出通過(guò)鋼球圖像標(biāo)記的方法實(shí)現(xiàn)鋼球精確計(jì)數(shù)。此外國(guó)內(nèi)還有一種基于旋轉(zhuǎn)電磁鐵的軸承質(zhì)量檢測(cè)裝置[17],其主要應(yīng)用單片機(jī)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電磁鐵,從而達(dá)到檢測(cè)不同尺寸鋼球的質(zhì)量的目的。但由于其檢測(cè)范圍狹隘,成本高等因素,應(yīng)用并不廣泛。其原理圖如圖1.3所示。圖1.3旋轉(zhuǎn)電磁鐵計(jì)數(shù)原理圖從國(guó)內(nèi)外計(jì)數(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,國(guó)外最早應(yīng)用光電計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù),到現(xiàn)在的應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)方法,都處在當(dāng)今世界科技的發(fā)展前沿?v觀國(guó)內(nèi)的計(jì)數(shù)方法的發(fā)展現(xiàn)狀,大部分還停留在應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)數(shù)的階段。例如,應(yīng)用霍爾效應(yīng)進(jìn)行計(jì)數(shù)和旋轉(zhuǎn)電磁鐵計(jì)數(shù)等。近年來(lái),隨著各大高校與企業(yè)的聯(lián)合發(fā)展,對(duì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)越來(lái)越重視。在一些高校,陸續(xù)出現(xiàn)了應(yīng)用圖像技術(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法。但從整體看來(lái),國(guó)內(nèi)的先進(jìn)制造技術(shù)水平還依然落后于國(guó)外。先進(jìn)的制造技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志,在如今科技飛速發(fā)展的時(shí)代,我們必須努力的向先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)飛進(jìn),加大企業(yè)與高校的合作力度以及高校之內(nèi)的各學(xué)科之間的融合。國(guó)內(nèi)的計(jì)數(shù)方法效率低,傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在工廠的生產(chǎn)需求。我們應(yīng)該努力的研發(fā)先進(jìn)的計(jì)數(shù)方法來(lái)解決目前的計(jì)數(shù)問(wèn)題。1.2.2國(guó)內(nèi)外圖像處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀圖像處理技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理的一種先進(jìn)的技術(shù)[18,19]。其中,以數(shù)字圖像與模擬圖像為主要處理對(duì)象。目前,在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域,大部分采用數(shù)字化圖像,通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集圖像,然后利用計(jì)算機(jī)程序?qū)Σ杉膱D像進(jìn)行增強(qiáng),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)雙邊濾波與隨機(jī)共振的圖像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,賀科寧. 激光雜志. 2018(08)
[2]基于FPGA的高速圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 楊玉華,秦菲,單彥虎,張虎威. 電子器件. 2018(04)
[3]一種改進(jìn)的Canny圖像分割算法[J]. 楊少令,刁燕,羅華,徐天雄. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2018(08)
[4]基于OV7670機(jī)器人視覺(jué)圖像采集模塊的設(shè)計(jì)[J]. 程飛,左其波,歐陽(yáng)常童. 電子測(cè)試. 2018(13)
[5]霍爾式鋼球檢測(cè)計(jì)數(shù)裝置的設(shè)計(jì)與分析[J]. 米未娜,李俊,雒曉鳳,韓新猛. 科技風(fēng). 2017(26)
[6]滾動(dòng)體行業(yè)“十三五”技術(shù)發(fā)展方向[J]. 張永乾. 軸承. 2017(09)
[7]基于彩色線陣CCD的茶葉分選識(shí)別算法研究[J]. 李明珠,倪超,張曉,劉希,李華賽. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于圖像識(shí)別技術(shù)的鋼球精確計(jì)數(shù)方法[J]. 王忠山,李彥清,任濤. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[9]Realtime Vision-Based Surface Defect Inspection of Steel Balls[J]. 王仲,邢芊,付魯華,孫虹. Transactions of Tianjin University. 2015(01)
[10]基于FPGA的CMOS圖像傳感器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 應(yīng)小軍,李瑜煜. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
碩士論文
[1]基于多特征融合的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 楊紅玲.廣西民族大學(xué) 2018
[2]基于視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李曉曉.南京理工大學(xué) 2017
[3]監(jiān)控視頻中的車(chē)型識(shí)別技術(shù)研究[D]. 程麗霞.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于CCD的鋼球外觀檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 馬蕓艷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3254939
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