硬度是材料最重要的參數(shù)之一,一定程度上反映了材料強度及剛度等性質(zhì),因此,材料的硬度測試在生產(chǎn)過程中具有非常重要的意義。布氏硬度作為最早提出的硬度測試方法之一,以其測量精確度高、可重復(fù)性好等優(yōu)點,得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的布氏硬度測試方法采用讀數(shù)顯微鏡人工測量壓痕大小,一方面工作量大,另一方面又引入了人為誤差。因此,工業(yè)現(xiàn)場亟需一種便攜的硬度測試壓痕測量裝置,實現(xiàn)高精度自動化測量。針對布氏硬度測試壓痕圖像的特點,本文提出改進的存在概率圖圓檢測算法用來檢測圓心,提出基于梯度向量徑向投影的一維累加器算法來識別有效圓半徑。針對壓痕圖像中常見的同心圓問題,提出了有效的邏輯方法,準(zhǔn)確識別正確的壓痕。為提高壓痕的識別精度,提出基于最小二乘法的迭代擬合算法,不斷剔除壓痕邊緣噪聲。在有效的高精度識別算法基礎(chǔ)上,提出了基于標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊的相機像素尺寸標(biāo)定算法。提出的圓心和半徑分階段檢測的壓痕識別算法,有效地克服了傳統(tǒng)圓檢測方法對噪聲敏感度高的缺點,實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下的壓痕準(zhǔn)確提取。迭代擬合算法,通過消除噪聲點的干擾,有效提高圓與壓痕的匹配精度�；谕暾膲汉圩R別算法,設(shè)計了便攜式的布氏硬度測量裝置,實現(xiàn)布氏硬度... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

巴西里約熱內(nèi)盧州聯(lián)邦大學(xué)壓痕識別算法效果圖

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文提出基于機器視覺的布氏壓痕檢測算法，并將算法移植到嵌入式平臺上。實際上，已有很多文獻中將機器視覺方法應(yīng)用到布氏硬度壓痕的測量上。這些文獻的作者針對布氏硬度壓痕的特點采用了各種各樣的算法來實現(xiàn)，其識別效果和適應(yīng)性也有較大差異。巴西里約熱內(nèi)盧州聯(lián)邦大學(xué)的 Mendes 等人于 2003 年提出的基于計算機視覺技術(shù)的布氏和維氏硬度自動測量算法[6]，主要針對壓痕與背景灰度差異比較明顯的壓痕圖像。算法對低通濾波后的壓痕圖像進行全局閾值處理得到二值圖像，經(jīng)中值濾波后進行形態(tài)學(xué)閉操作去掉壓痕中心孔洞[6]，從而找到正確的壓痕邊緣，各步驟操作后的結(jié)果如圖1 1所示。但是這種方法僅適用于壓痕中心與壓痕外圍材料表面灰度差異比較大的圖像，文獻中并未對這種情況進行討論

通過區(qū)域面積去除噪聲，最后通過計算區(qū)域輪廓的波性因子，將波性因子一定閾值的區(qū)域剔除，從而得到最終的壓痕區(qū)域[11]。a) 原始壓痕圖像 b) 二值化圖像

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于外觀模型和上下文模型的圓檢測方法[J]. 黃永昌,黃衛(wèi),趙飛宇,馮銘濤,彭文彬,楊帆,張永芳.  計算機與數(shù)字工程. 2016(01)
[2]圖像中近圓形對象的一種識別方法[J]. 游安清,王磊,張蓉,宋海峰.  強激光與粒子束. 2015(12)
[3]基于亞像素的布氏硬度測量圖像處理算法[J]. 丁洪利,呂曉東,王敬濤,李秀春.  工程與試驗. 2014(02)
[4]同心同向橢圓檢測算法[J]. 胡蓓.  信息技術(shù). 2013(06)
[5]基于CCD和光柵尺的布氏硬度測量裝置[J]. 陶繼增,石偉,李金穎.  計測技術(shù). 2011(06)
[6]應(yīng)用自調(diào)整蛇模型實現(xiàn)提取布氏硬度壓痕圓[J]. 李丹丹,劉金福,于達仁.  儀器儀表學(xué)報. 2011(12)
[7]布氏硬度測量方法改進研究[J]. 楊竹君,趙洪剛.  熱加工工藝. 2011(20)
[8]基于布氏硬度測量原理的石油鉆桿硬度測量系統(tǒng)[J]. 趙旭,連翠玲,陳朝陽.  河北工業(yè)科技. 2010(06)
[9]1種提高布氏硬度測量精度的方法[J]. 趙洪剛,高金貴,孟祥文,楊竹君.  北華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[10]基于圖象處理的布氏硬度測試系統(tǒng)研究[J]. 常城,李天劍,敖勤,蓋雨聆.  北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)

碩士論文
[1]基于機器視覺的布氏硬度測量研究[D]. 董健.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2012
[2]材料硬度測量數(shù)字圖像算法研究[D]. 李聰.華東師范大學(xué) 2012
[3]基于嵌入式及圖像識別技術(shù)的布氏硬度試驗機測控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李建平.北方民族大學(xué) 2009
[4]機器視覺系統(tǒng)中的橢圓檢測算法研究[D]. 趙光明.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3067446