隨著工業(yè)4.0概念的興起,生產(chǎn)過(guò)程中的智能化受到了制造企業(yè)以及各級(jí)政府的高度重視。在鋼鐵行業(yè)中,線材一直是非常重要的產(chǎn)品,在日常生活以及工程建設(shè)中起著不可替代的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)于線材的需求也是迅速增加,線材生產(chǎn)也在向著高速度和高精度發(fā)展。在高速線材生產(chǎn)過(guò)程中,線材外徑以及橢圓度是線材質(zhì)量的重要判斷依據(jù),因此,本文依據(jù)機(jī)器視覺(jué)設(shè)計(jì)了一種非接觸式高速線材直徑及橢圓度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能在高速線材生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)線材的尺寸質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)線環(huán)境的分析,以及生產(chǎn)需求分析,本文設(shè)計(jì)了三相機(jī)的檢測(cè)方案。本系統(tǒng)通過(guò)LED背光源加上準(zhǔn)直透鏡為成像系統(tǒng)提供光源,利用高速面陣CCD工業(yè)相機(jī)和雙側(cè)遠(yuǎn)心鏡頭對(duì)線材進(jìn)行成像;在確定好工業(yè)相機(jī)和鏡頭方案后,對(duì)成像系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,獲取到世界坐標(biāo)系與像素坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并對(duì)成像畸變進(jìn)行恢復(fù)。面陣CCD工業(yè)相機(jī)采集到的圖像經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像后,對(duì)圖像進(jìn)行了直方圖均衡化、噪聲過(guò)濾等預(yù)處理;對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行模糊處理。研究了對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的線材運(yùn)動(dòng)模糊圖像的恢復(fù);對(duì)去除噪聲和模糊干擾的圖像邊緣進(jìn)行識(shí)別,分別研究了利用sobel算子、canny邊緣檢測(cè)以... 

【文章來(lái)源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光掃描法原理圖

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.2光電攝像法原理圖工件直徑如下式所示：dLfR=(1-2)其中，R為待測(cè)工件的直徑，d為成像元器件光敏面的陰影尺寸，f為相機(jī)焦距。光電攝像法測(cè)量工件尺寸具有測(cè)量速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗外界干擾能力較強(qiáng)，是如今機(jī)器視覺(jué)尺寸檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛的方法。1.3論文研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)并搭建了一套完整的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，包括高速CCD面陣攝像機(jī)、雙側(cè)遠(yuǎn)心鏡頭、LED平行背光源和標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)物。對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，確定相機(jī)內(nèi)外參數(shù)。觸發(fā)相機(jī)采集線材截面圖像，將采集到的圖像送入計(jì)算機(jī)處理器，利用C++語(yǔ)言對(duì)圖像進(jìn)行處理。首先對(duì)圖像進(jìn)行畸變矯正，將矯正后的圖像進(jìn)行噪聲去除、直方圖均衡化預(yù)處理操作，并對(duì)圖像模糊進(jìn)行研究處理；對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行像素級(jí)經(jīng)典算法sobel算子和canny邊緣檢測(cè)以及zernike正交矩亞像素級(jí)邊緣提取三種邊緣檢測(cè)算法的研究處理，提取提取線材邊緣坐標(biāo)；將線材坐標(biāo)點(diǎn)集通過(guò)進(jìn)行霍夫變換，變換到極坐標(biāo)系下，對(duì)線材兩條邊緣的點(diǎn)集進(jìn)行分類(lèi)；將分類(lèi)后的線材邊緣點(diǎn)集通過(guò)最小二乘法進(jìn)行擬合，通過(guò)擬合出的兩條線材邊緣，分類(lèi)討論計(jì)算出線材直徑；最后利用線材三個(gè)方向的直徑計(jì)算出線材的橢圓度。本文主要內(nèi)容包括：1）介紹了機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及對(duì)線材橢圓度測(cè)量的意義。分析闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)高速線材橢圓度測(cè)量的三種方法，并通過(guò)分析三種方法確定了本文的實(shí)驗(yàn)方案。

卷簾曝光

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]基于小孔影像法的小直徑刀具直徑檢測(cè)方法研究[D]. 劉定昱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]多晶硅還原爐內(nèi)硅棒直徑在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 劉祥.安徽大學(xué) 2014
[10]高溫鋼坯機(jī)器視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 萬(wàn)聰靈.電子科技大學(xué) 2014



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