基于計算機視覺的微小零件質(zhì)量檢測系統(tǒng)和方法研究
發(fā)布時間:2021-09-12 07:56
對微小零件尺寸大小和缺陷的精確把控是保證微小型產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,而目前檢測的主要方法是借助顯微工具進行人工測量,此方法由于人為操作的主觀性和不確定性使檢測結(jié)果可能存在偏差,且勞動強度大,工作效率和檢測精度不高,需要對微小零件質(zhì)量檢測系統(tǒng)進行深入研究,實現(xiàn)高效率的在線精準檢測。本文分析了基于計算機視覺的微小零件在線質(zhì)量檢測的相關(guān)技術(shù),并對關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)方法進行了研究。通過分析微小零件質(zhì)量檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀,選擇IC探針作為研究對象,針對探針常見的質(zhì)量問題(包括尺寸偏差和表面缺陷),在結(jié)合檢測領(lǐng)域的最新研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計基于計算機視覺的IC探針質(zhì)量檢測系統(tǒng),對系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究,包括圖像拼接、圖像處理、邊緣檢測、亞像素邊緣定位、缺陷識別與提取等。分析和比對各種邊緣檢測算法和亞像素定位算法,選擇性能最合適的Canny算子結(jié)合改進的Zernike矩的亞像素算法對探針邊緣及缺陷邊緣進行檢測。針對探針表面的常見缺陷劃痕和凹坑兩種表面缺陷及外形尺寸(包括直線長度和軸向直徑)建立特征模型,使用矩形度、伸長度、弧度等特征參數(shù)描述對應(yīng)缺陷,基于聚類分析構(gòu)建缺陷分類器,實現(xiàn)對探針尺寸、完好程度...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 微小零件質(zhì)量檢測的研究現(xiàn)狀
1.3 基于圖像處理的計算機視覺
1.4 本章小結(jié)
第2章 總體方案設(shè)計及硬件選擇
2.1 系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理
2.1.1 檢測系統(tǒng)的工作原理及總體設(shè)計
2.1.2 檢測系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1.3 檢測系統(tǒng)的工作流程
2.2 CCD相機的選擇
2.2.1 CCD的原理及特性分析
2.2.2 CCD的分類
2.2.3 CCD的選型
2.3 光學(xué)顯微鏡頭的選擇
2.3.1 鏡頭的主要參數(shù)及意義
2.3.2 鏡頭的選型依據(jù)
2.4 光源系統(tǒng)的設(shè)計
2.4.1 光源性能分析
2.4.2 光源的分類
2.4.3 光源照明系統(tǒng)的設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 微小零件質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究
3.1 圖像拼接
3.1.1 輸入圖像
3.1.2 圖像配準
3.1.3 圖像融合
3.2 圖像的濾波降噪
3.3 邊緣檢測及其常用算法
3.4 亞像素邊緣檢測
3.5 邊緣識別技術(shù)
3.5.1 探針表面直線的識別
3.5.2 探針軸向圓的識別
3.6 本章小結(jié)
第4章 微小零件質(zhì)量檢測的實驗與分析
4.1 IC探針尺寸檢測的試驗與分析
4.1.1 零件的尺寸要素分析
4.1.2 探針尺寸測量方法及流程
4.1.3 實驗
4.1.4 誤差分析
4.2 IC探針表面缺陷檢測的試驗與分析
4.2.1 缺陷識別與提取
4.2.2 實驗分析
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和獲得的專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計算機視覺檢測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 薛峰,郭萍. 通信電源技術(shù). 2016(06)
[2]基于顯微視覺的微小型零件邊緣檢測技術(shù)研究[J]. 吳葉蘭,秦艷紅,張之敬. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(17)
[3]基于機器視覺的瓶口缺陷檢測方法研究[J]. 周顯恩,王耀南,朱青,吳成中,彭玉. 電子測量與儀器學(xué)報. 2016(05)
[4]大量程納米位移傳感器的微納加工制造[J]. 許卓,楊杰,王成,陳東紅,丑修建. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(10)
[5]彩色圖像邊緣檢測研究綜述[J]. 楊婷婷,顧梅花,章為川,馬蒙蒙. 計算機應(yīng)用研究. 2015(09)
[6]基于機器視覺的坯布疵點實時自動檢測平臺[J]. 李冠志,萬賢福,汪軍,李立輕,陳霞. 東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[7]基于方向的多閾值自適應(yīng)中值濾波改進算法[J]. 陳健,鄭紹華,余輪,潘林. 電子測量與儀器學(xué)報. 2013(02)
[8]微小型結(jié)構(gòu)件顯微圖像邊緣的自動識別[J]. 姜黎,吳偉仁,張之敬,金鑫,節(jié)德剛. 光學(xué)精密工程. 2013(01)
[9]基于機器視覺的微小型零件測量與裝配控制[J]. 王曉東,宋洪俠,劉超,羅怡. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2011(09)
[10]面向IC封裝的顯微視覺定位系統(tǒng)[J]. 李君蘭,張大衛(wèi),王以忠,趙興玉,孔凡芝. 光學(xué)精密工程. 2010(04)
博士論文
[1]基于特征的圖像配準關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 靳峰.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]邊緣檢測及其評價方法的研究[D]. 磨少清.天津大學(xué) 2011
[3]機器視覺球面孔位快速精密測量系統(tǒng)的研究[D]. 徐曉秋.四川大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于機器視覺的精密零件高精度測量與自動化裝配系統(tǒng)的軟件及實驗研究[D]. 焦亮.華南理工大學(xué) 2016
[2]微裝配系統(tǒng)圖像識別與定位技術(shù)研究[D]. 張炳銀.北京理工大學(xué) 2016
[3]高性能數(shù)字圖像頻域濾波系統(tǒng)研究[D]. 孫丹陽.北京交通大學(xué) 2014
[4]基于圖像處理技術(shù)的小零件尺寸檢測系統(tǒng)開發(fā)[D]. 許二寧.華東理工大學(xué) 2014
[5]基于機器視覺的精密零件尺寸檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊光.沈陽理工大學(xué) 2014
[6]基于匹配的圖像拼接關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 徐止喜.電子科技大學(xué) 2013
[7]基于SIFT的圖像拼接算法研究[D]. 張恒.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于機器視覺的微小型零件自動測量與裝配[D]. 劉超.大連理工大學(xué) 2009
[9]圖像邊緣檢測算法的比較研究[D]. 甘金來.電子科技大學(xué) 2005
[10]機器視覺檢測算法研究及實現(xiàn)[D]. 楊海濤.吉林大學(xué) 2004
本文編號:3393852
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 微小零件質(zhì)量檢測的研究現(xiàn)狀
1.3 基于圖像處理的計算機視覺
1.4 本章小結(jié)
第2章 總體方案設(shè)計及硬件選擇
2.1 系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理
2.1.1 檢測系統(tǒng)的工作原理及總體設(shè)計
2.1.2 檢測系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1.3 檢測系統(tǒng)的工作流程
2.2 CCD相機的選擇
2.2.1 CCD的原理及特性分析
2.2.2 CCD的分類
2.2.3 CCD的選型
2.3 光學(xué)顯微鏡頭的選擇
2.3.1 鏡頭的主要參數(shù)及意義
2.3.2 鏡頭的選型依據(jù)
2.4 光源系統(tǒng)的設(shè)計
2.4.1 光源性能分析
2.4.2 光源的分類
2.4.3 光源照明系統(tǒng)的設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 微小零件質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究
3.1 圖像拼接
3.1.1 輸入圖像
3.1.2 圖像配準
3.1.3 圖像融合
3.2 圖像的濾波降噪
3.3 邊緣檢測及其常用算法
3.4 亞像素邊緣檢測
3.5 邊緣識別技術(shù)
3.5.1 探針表面直線的識別
3.5.2 探針軸向圓的識別
3.6 本章小結(jié)
第4章 微小零件質(zhì)量檢測的實驗與分析
4.1 IC探針尺寸檢測的試驗與分析
4.1.1 零件的尺寸要素分析
4.1.2 探針尺寸測量方法及流程
4.1.3 實驗
4.1.4 誤差分析
4.2 IC探針表面缺陷檢測的試驗與分析
4.2.1 缺陷識別與提取
4.2.2 實驗分析
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和獲得的專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計算機視覺檢測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 薛峰,郭萍. 通信電源技術(shù). 2016(06)
[2]基于顯微視覺的微小型零件邊緣檢測技術(shù)研究[J]. 吳葉蘭,秦艷紅,張之敬. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(17)
[3]基于機器視覺的瓶口缺陷檢測方法研究[J]. 周顯恩,王耀南,朱青,吳成中,彭玉. 電子測量與儀器學(xué)報. 2016(05)
[4]大量程納米位移傳感器的微納加工制造[J]. 許卓,楊杰,王成,陳東紅,丑修建. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(10)
[5]彩色圖像邊緣檢測研究綜述[J]. 楊婷婷,顧梅花,章為川,馬蒙蒙. 計算機應(yīng)用研究. 2015(09)
[6]基于機器視覺的坯布疵點實時自動檢測平臺[J]. 李冠志,萬賢福,汪軍,李立輕,陳霞. 東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[7]基于方向的多閾值自適應(yīng)中值濾波改進算法[J]. 陳健,鄭紹華,余輪,潘林. 電子測量與儀器學(xué)報. 2013(02)
[8]微小型結(jié)構(gòu)件顯微圖像邊緣的自動識別[J]. 姜黎,吳偉仁,張之敬,金鑫,節(jié)德剛. 光學(xué)精密工程. 2013(01)
[9]基于機器視覺的微小型零件測量與裝配控制[J]. 王曉東,宋洪俠,劉超,羅怡. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2011(09)
[10]面向IC封裝的顯微視覺定位系統(tǒng)[J]. 李君蘭,張大衛(wèi),王以忠,趙興玉,孔凡芝. 光學(xué)精密工程. 2010(04)
博士論文
[1]基于特征的圖像配準關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 靳峰.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]邊緣檢測及其評價方法的研究[D]. 磨少清.天津大學(xué) 2011
[3]機器視覺球面孔位快速精密測量系統(tǒng)的研究[D]. 徐曉秋.四川大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于機器視覺的精密零件高精度測量與自動化裝配系統(tǒng)的軟件及實驗研究[D]. 焦亮.華南理工大學(xué) 2016
[2]微裝配系統(tǒng)圖像識別與定位技術(shù)研究[D]. 張炳銀.北京理工大學(xué) 2016
[3]高性能數(shù)字圖像頻域濾波系統(tǒng)研究[D]. 孫丹陽.北京交通大學(xué) 2014
[4]基于圖像處理技術(shù)的小零件尺寸檢測系統(tǒng)開發(fā)[D]. 許二寧.華東理工大學(xué) 2014
[5]基于機器視覺的精密零件尺寸檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊光.沈陽理工大學(xué) 2014
[6]基于匹配的圖像拼接關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 徐止喜.電子科技大學(xué) 2013
[7]基于SIFT的圖像拼接算法研究[D]. 張恒.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于機器視覺的微小型零件自動測量與裝配[D]. 劉超.大連理工大學(xué) 2009
[9]圖像邊緣檢測算法的比較研究[D]. 甘金來.電子科技大學(xué) 2005
[10]機器視覺檢測算法研究及實現(xiàn)[D]. 楊海濤.吉林大學(xué) 2004
本文編號:3393852
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