螺紋鋼是建筑構(gòu)件中不可或缺的結(jié)構(gòu)性材料,為了達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要求在生產(chǎn)時(shí)檢測螺紋鋼絲頭的參數(shù)是否滿足生產(chǎn)規(guī)格,以確保螺紋鋼與套筒有較高的配合精度。近年來,機(jī)器視覺技術(shù)已開始在螺紋測量領(lǐng)域得到應(yīng)用,但在對螺紋鋼絲頭參數(shù)進(jìn)行檢測時(shí),存在中徑測量不夠準(zhǔn)確、缺少絲頭端面角度檢測及絲頭螺紋遮擋失真等不足。因此,研究應(yīng)用于建筑螺紋鋼絲頭的參數(shù)檢測系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文分析了建筑螺紋鋼絲頭現(xiàn)場檢測的需求,設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的螺紋鋼絲頭參數(shù)檢測系統(tǒng),通過對螺紋鋼絲頭圖像牙型角點(diǎn)的提取,擬合計(jì)算出螺紋鋼絲頭各個(gè)參數(shù),主要工作如下:首先,根據(jù)測量需求完成硬件平臺(tái)設(shè)備的選型;考慮到加工過程噪聲大、螺紋鋼表面存在冷卻液等因素,采用中值濾波實(shí)現(xiàn)圖像降噪,選取Otsu進(jìn)行圖像分割,利用Canny算子得到圖像邊緣;為了降低偽角點(diǎn)對后續(xù)擬合產(chǎn)生的影響,利用方差曲率角與灰度面積比例法來對偽角點(diǎn)進(jìn)行去除,并在此基礎(chǔ)上研究了基于Sigmoid邊緣亞像素細(xì)分算法,實(shí)現(xiàn)邊緣角點(diǎn)細(xì)分;在角點(diǎn)亞像素細(xì)分的基礎(chǔ)上,根據(jù)螺紋鋼參數(shù)定義設(shè)計(jì)了大小徑、螺距以及牙型角的擬合方法;此外,針對中徑擬合測量方法存在誤差的問題,設(shè)計(jì)相... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

螺紋量規(guī)[6]

傳統(tǒng)螺

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文8通過相機(jī)采集到的螺紋鋼絲頭圖像產(chǎn)生了陰影區(qū)域。所以如果直接通過牙型邊界對中徑等參數(shù)進(jìn)行擬合計(jì)算，此時(shí)參數(shù)測量會(huì)產(chǎn)生誤差�；谝陨弦蛩兀鞠到y(tǒng)采用機(jī)器視覺方案實(shí)現(xiàn)參數(shù)測量。2.2機(jī)器視覺測量系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要方案為通過光源給螺紋鋼絲頭打背光，CMOS相機(jī)拍攝螺紋鋼絲頭圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過GigEVision網(wǎng)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，然后計(jì)算機(jī)通過圖像處理的方法來進(jìn)行預(yù)處理、提取輪廓點(diǎn)進(jìn)行擬合，計(jì)算螺紋鋼絲頭的多個(gè)參數(shù)，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖2.1所示。放置GigE網(wǎng)線外部觸發(fā)圖2.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案圖方案工作流程如下：（1）首先對相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，確定相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)、畸變系數(shù)；（2）設(shè)計(jì)合理的檢測平臺(tái)，其中包括固定被測物體的夾具或固定裝置，選擇合適的光源以及照明方式來進(jìn)行照明，確保拍攝圖像的質(zhì)量；（3）對相機(jī)進(jìn)行調(diào)焦，確保螺紋鋼絲頭在CMOS相機(jī)上呈現(xiàn)出來的清晰、大小合適的像，進(jìn)一步確保成像質(zhì)量，拍照主要通過紅外對管輸出的數(shù)字量對相機(jī)進(jìn)行外部觸發(fā)。然后通過GigE網(wǎng)線傳輸?shù)絇C；（4）通過預(yù)處理、提取邊緣輪廓等方法對圖像進(jìn)行處理后，設(shè)計(jì)擬合算法來對螺紋鋼絲頭相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，然后對部分參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，并顯示測量結(jié)果。2.3螺紋鋼絲頭檢測系統(tǒng)硬件選型本文通過機(jī)器視覺的方法來對螺紋鋼絲頭參數(shù)進(jìn)行測量，硬件部分主要器件為相機(jī)、鏡頭等。合理的選擇相機(jī)與鏡頭是本測量實(shí)驗(yàn)重中之重，在對相機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，一方面考慮相機(jī)的檢測精度、檢測速度，另一方面也要考慮相機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；鏡頭選擇要從焦距、視場大小等眾多方面進(jìn)行考慮。


本文編號(hào)：3236140