【摘要】：伴隨工業(yè)革命4.0時(shí)代的提出,日益提高的工業(yè)自動(dòng)化水平,帶動(dòng)了社會(huì)眾多行業(yè)的生產(chǎn)線加入到自動(dòng)化技術(shù)的行列。線材在我們生活中隨處可見,應(yīng)用廣泛,挑選出優(yōu)質(zhì)且適合實(shí)際使用的線材是非常必要的,而且鋼材產(chǎn)業(yè)占據(jù)著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的命脈。直徑測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是能夠?qū)堉七^程中的高速線材進(jìn)行直徑的測(cè)量,通過對(duì)直徑的測(cè)量判斷其精度的大小,進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的調(diào)整,在此基礎(chǔ)上再做后續(xù)的篩選。對(duì)于線材直徑的測(cè)量關(guān)鍵在于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本文旨在設(shè)計(jì)出基于機(jī)器視覺的CCD線材測(cè)徑系統(tǒng)。機(jī)器視覺的概念最先是由美國(guó)源于對(duì)機(jī)器人的研究提出的,至今海外掌握機(jī)器視覺的核心技術(shù)與要領(lǐng)。21世紀(jì)初,在日益完善的自動(dòng)化技術(shù)這樣的市場(chǎng)大環(huán)境下,機(jī)器視覺引入到國(guó)內(nèi)。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測(cè)量與監(jiān)測(cè),不僅節(jié)省了人力成本,在一些高危產(chǎn)業(yè)鏈中還規(guī)避了一定的風(fēng)險(xiǎn)。目前不僅在精密機(jī)械工業(yè)測(cè)量中,在食品,醫(yī)療,航天,農(nóng)業(yè),汽車等各行各業(yè)中,機(jī)器視覺都得到良好的運(yùn)用。機(jī)器視覺測(cè)量是一種區(qū)別于傳統(tǒng)直接測(cè)量的非接觸測(cè)量方法,這種方法與被測(cè)物不直接接觸,避免了測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于被測(cè)物的摩擦損害,最大化的避免測(cè)量誤差。而在視覺測(cè)量過程中光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的,光源,鏡頭以及圖像傳感器的種類選擇決定了整體性能的優(yōu)劣,本試驗(yàn)就在找尋鏡頭和圖像傳感器的過程中花費(fèi)了大量的精力,最終了解到需要使用大口徑雙遠(yuǎn)心鏡頭和面陣CCD圖像傳感器。基于機(jī)器視覺的直徑測(cè)量方法因其具有高效,快速,測(cè)量精度高,節(jié)約成本,風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。本文就高速線材的測(cè)徑系統(tǒng)的設(shè)計(jì),完成了以下幾個(gè)方面的工作:1)介紹國(guó)內(nèi)外關(guān)于測(cè)徑系統(tǒng)的使用和研究狀況,了解研究和設(shè)計(jì)線材直徑測(cè)量系統(tǒng)的背景意義之所在,查閱文獻(xiàn)掌握國(guó)內(nèi)外對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)用場(chǎng)景,結(jié)合已出現(xiàn)的設(shè)備方案分析優(yōu)缺點(diǎn),并分析接觸式測(cè)徑和非接觸式測(cè)徑的區(qū)別,詮釋本課題使用非接觸測(cè)徑的緣由與意義。2)關(guān)于機(jī)器視覺的概念,應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)做出詳細(xì)的闡述。3)對(duì)基于機(jī)器視覺的直徑測(cè)量系統(tǒng)的工作原理與內(nèi)容做出解釋,將系統(tǒng)中的硬件組成元件進(jìn)行詳細(xì)闡述,解釋為什么選擇LED背光源,面陣圖像傳感器,和大口徑遠(yuǎn)心鏡頭,并介紹最終希望搭建成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是怎樣的。4)在硬件結(jié)構(gòu)匹配完成后進(jìn)行對(duì)圖片的獲取,獲取得到的圖片會(huì)出現(xiàn)噪聲,模糊等情況需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,探究噪聲的起源以及對(duì)噪聲的濾波處理方法,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上使用的待測(cè)物得到的圖片通過Matlab進(jìn)行軟件算法處理,得到相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)。
【圖文】：

技術(shù)涉獵多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，如機(jī)器人挑選還有工件尺寸檢測(cè)等。其中，康耐視逡逑（Ｃｏｇｎｅｘ）是視覺系統(tǒng)的龍頭企業(yè)，公司生產(chǎn)的產(chǎn)品特點(diǎn)是簡(jiǎn)便易操作，，并且逡逑體積小。如圖１－２是Ａｌｂｅｒ公司使用康耐視的視覺測(cè)量系統(tǒng)。１９８４年，Ｋｅｓａｌｃ等逡逑人己經(jīng)開始利用一臺(tái)照相機(jī)測(cè)量圓柱形零件的直徑。２００１年，Ｓｔｒｏｕｐｅ等人設(shè)計(jì)逡逑了在線視覺檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)精度可達(dá)到0．0３ｍｍ。進(jìn)入到２０１３年度，這種使用逡逑機(jī)器替代人眼的相關(guān)產(chǎn)業(yè)在全世界范圍內(nèi)的分布在表１－１中顯示出來。２０１４年，逡逑在一場(chǎng)關(guān)于足球盛宴的場(chǎng)合中，巴西國(guó)家就是將嶄新技術(shù)運(yùn)用在實(shí)踐中，將整套逡逑視覺系統(tǒng)用于支撐門線識(shí)別，極大的體現(xiàn)出這場(chǎng)比賽的嚴(yán)謹(jǐn)性與公平性。是逡逑ＧｏａｌＣｏｎｔｒｏｌ公司研發(fā)產(chǎn)出這種技術(shù)，簡(jiǎn)單來說就是在球場(chǎng)上安置多臺(tái)高速攝像逡逑機(jī)，當(dāng)飛躍的足球整體跨越門線的時(shí)候，視覺采集系統(tǒng)自動(dòng)辨別，并同時(shí)將信號(hào)逡逑傳達(dá)給主裁判。德國(guó)在這項(xiàng)技術(shù)方面的造詣不可小看

Ｆｉｇ．邋１－４邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍａｃｈｉｎｅ邋ｖｉｓｉｏｎ邋ｉｎ邋ｖａｉ邋ｉｏｕｓ邋ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ逡逑圖１－４就展現(xiàn)了機(jī)器視覺在實(shí)際生活中的各種運(yùn)用。中國(guó)的市場(chǎng)資源極其誘逡逑人，許多著名國(guó)外Ｉ商如Ｃｏｇｎｅｘ邋（康耐視），ＢａｓｌｅｒＤａｔａ邋（巴斯勒數(shù)據(jù)），ＴＥＯ逡逑（迪奧科技），ＳＯＮＹ邋（索尼），看準(zhǔn)趨勢(shì)，抓住機(jī)遇，近年來不斷尋求與中國(guó)逡逑廠商的合作機(jī)會(huì)，努力達(dá)成共贏關(guān)系。逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TH711

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本文編號(hào)：2693897