本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器視覺的在線高精度零件測量關(guān)鍵技術(shù)的方法研究

  更多相關(guān)文章： 高精度 遠(yuǎn)心鏡頭 工業(yè)零件測量 CAD圖紙接口

【摘要】：基于機(jī)器視覺的在線高精度零件測量系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)是目前的一個(gè)趨勢,針對實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)和需求采取最合適和簡潔的算法是必要的,本文針對機(jī)器視覺高精度檢測中的關(guān)鍵技術(shù)展開研究,特別是遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)標(biāo)定、幾何基元分割、邊緣檢測和亞像素精度邊緣提取的關(guān)鍵理論和算法進(jìn)行了深入研究并做出實(shí)際應(yīng)用。首先,對遠(yuǎn)心鏡頭的標(biāo)定方法進(jìn)行研究。得出了遠(yuǎn)心鏡頭的成像模型,通過非線性優(yōu)化的方法獲得鏡頭畸變模型,通過引入合適的鏡頭畸變模型提高標(biāo)定精度,同時(shí)也標(biāo)定得到遠(yuǎn)心度和中心點(diǎn)以及內(nèi)外參數(shù),解決了遠(yuǎn)心鏡頭的標(biāo)定難點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)得到了較高的標(biāo)定精度。其次,制定了針對該課題測量目標(biāo)的測量系統(tǒng)和其解決方案,使得整個(gè)測量工作有序合理,章節(jié)中詳細(xì)的說明了系統(tǒng)的構(gòu)成及流程,硬件的設(shè)備選擇以及軟件技術(shù)基礎(chǔ)。再次,詳細(xì)介紹了圖像處理中的預(yù)處理,拼接等常規(guī)算法,特別針對測量中最常用的幾何基元的分割和曲線擬合的關(guān)鍵算法進(jìn)行研究,重點(diǎn)研究了Ramer算法中多邊形逼近分割圖元基本原理與算法實(shí)現(xiàn),結(jié)合本文的實(shí)際應(yīng)用編寫相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)代碼,并完成實(shí)驗(yàn),同時(shí)研究了從DXF格式文件中獲取標(biāo)準(zhǔn)零件的尺寸信息用于后續(xù)對測量結(jié)果的尺寸和精度分析。最后,重點(diǎn)研究了較流行的幾種邊緣檢測的方法,提出了基于灰度閾值的亞像素邊緣檢測算法的改進(jìn)方法,結(jié)合實(shí)際高精度尺寸測量應(yīng)用中多為背光照射,采用此算法可以較快較好的完成亞像素的提取,并編寫了相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)代碼,最終集成了上述的流程應(yīng)用在實(shí)際測量中。
【關(guān)鍵詞】：高精度 遠(yuǎn)心鏡頭 工業(yè)零件測量 CAD圖紙接口
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-13
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-10
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 發(fā)展趨勢10
• 1.3 論文主要內(nèi)容及研究思路10-11
• 1.3.1 論文主要內(nèi)容10
• 1.3.2 論文研究思路與意義10-11
• 1.4 本章小結(jié)11-13
• 2 測量系統(tǒng)13-17
• 2.1 測量系統(tǒng)及解決方案13-16
• 2.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及流程13-14
• 2.1.2 硬件設(shè)備選擇14-16
• 2.1.3 軟件技術(shù)基礎(chǔ)16
• 2.2 本章小結(jié)16-17
• 3 圖像處理與攝像機(jī)標(biāo)定理論基礎(chǔ)17-45
• 3.1 圖像預(yù)處理17-23
• 3.1.1 圖像噪聲17
• 3.1.2 常用濾波算法17-23
• 3.2 圖像拼接23-24
• 3.2.1 常用拼接方法23-24
• 3.2.2 基于運(yùn)動(dòng)控制偏移的拼接方法24
• 3.3 幾何基元的分割與曲線擬合24-31
• 3.3.1 內(nèi)容概述24
• 3.3.2 直線擬合24-27
• 3.3.3 圓與圓弧擬合27-28
• 3.3.4 橢圓擬合28-29
• 3.3.5 幾何基元的分割29-31
• 3.4 CAD圖紙信息提取與模板匹配31-34
• 3.4.1 DXF格式信息提取31-33
• 3.4.2 模板匹配方法與原理33-34
• 3.5 攝像機(jī)標(biāo)定原理34-44
• 3.5.1 經(jīng)典標(biāo)定方法34-36
• 3.5.2 遠(yuǎn)心鏡頭成像原理與已有標(biāo)定方法36-40
• 3.5.3 遠(yuǎn)心鏡頭標(biāo)定模型建立40-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 4 圖像邊緣檢測45-65
• 4.1 常用邊緣檢測算法45-57
• 4.1.1 邊緣檢測方法概述45-51
• 4.1.2 經(jīng)典邊緣檢測算子51-54
• 4.1.3 基于模糊集理論的邊緣檢測算法54-57
• 4.2 亞像素邊緣檢測算法57-64
• 4.2.1 基于多項(xiàng)式插值法的亞像素邊緣檢測方法57-58
• 4.2.2 基于Zernike矩及其改進(jìn)算法的邊緣檢測方法58-60
• 4.2.3 基于灰度閾值的亞像素邊緣檢測算法60-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 系統(tǒng)標(biāo)定及實(shí)驗(yàn)65-77
• 5.1 測量系統(tǒng)標(biāo)定65-69
• 5.1.1 遠(yuǎn)心鏡頭攝像機(jī)標(biāo)定65-66
• 5.1.2 標(biāo)定結(jié)果及精度分析66-69
• 5.2 銑刀零件尺寸測量69-72
• 5.2.1 測量零件輪廓提取69-70
• 5.2.3 測量零件圖元特征提取70-71
• 5.2.4 測量零件二維CAD圖紙的匹配71-72
• 5.3 銑刀零件尺寸測量結(jié)果與精度分析72-76
• 5.3.1 銑刀零件尺寸測量結(jié)果72-73
• 5.3.2 誤差及精度分析73-74
• 5.3.3 與傳統(tǒng)測量方法對比74-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 6 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱瑞;機(jī)器視覺在復(fù)雜零、部件測量方面的應(yīng)用[J];今日電子;2004年06期

2 黎紅偉;;關(guān)于機(jī)器視覺鏡頭[J];可編程控制器與工廠自動(dòng)化;2005年02期

3 錢競業(yè);;機(jī)器視覺的發(fā)展方向探討[J];現(xiàn)代制造;2006年06期

4 傅昆;;行者無疆——機(jī)器視覺的中國崛起[J];現(xiàn)代制造;2006年21期

5 雷文華;;機(jī)器視覺及其應(yīng)用(系列講座) 第一講 機(jī)器視覺發(fā)展概述[J];應(yīng)用光學(xué);2006年05期

6 ;機(jī)器視覺的應(yīng)用使生產(chǎn)加工更加智能、高效[J];現(xiàn)代制造;2009年06期

7 李樹杰;;中國機(jī)器視覺的發(fā)展趨勢[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

8 ;機(jī)器視覺最新技術(shù)動(dòng)態(tài)[J];中國光學(xué);2013年01期

9 馮伯儒;;機(jī)器視覺中的電-光技術(shù)[J];光電子學(xué)技術(shù);1986年01期

10 戴君,趙海洋,馮心海;機(jī)器視覺[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程;1998年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙磊;董吉文;李金屏;;拓?fù)淅碚撛跈C(jī)器視覺中的研究進(jìn)展[A];全國第十五屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

2 張彥東;;基于機(jī)器視覺的連接器裝配機(jī)床改造研究[A];首屆珠中江科協(xié)論壇論文集[C];2011年

3 蔡小秧;陳文楷;;機(jī)器視覺中的魯棒估計(jì)技術(shù)[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 劉雅舉;李娜;張莉;李東明;;機(jī)器視覺在藥用玻璃瓶質(zhì)量檢測中的研究[A];2007年河北省電子學(xué)會(huì)、河北省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)、河北省自動(dòng)化學(xué)會(huì)、河北省人工智能學(xué)會(huì)、河北省計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研究會(huì)、河北省軟件行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

5 吳慶華;代娜;黃俊敏;程志輝;何濤;;基于機(jī)器視覺的軸承二維尺寸檢測[A];第六屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（1）[C];2008年

6 馬連峰;張秋菊;;基于機(jī)器視覺的彩色套印檢測技術(shù)研究[A];第十一屆全國包裝工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2007年

7 金守峰;張慧;;面向機(jī)器視覺的織物緯斜檢測方法[A];全國先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第九屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

8 管庶安;周龍;陳永強(qiáng);廖明潮;;機(jī)器視覺在糧食品質(zhì)檢測中的應(yīng)用研究[A];中國糧油學(xué)會(huì)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集（下冊）[C];2004年

9 張偉華;陳軍;連世江;賈海政;;機(jī)器視覺及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用綜述[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

10 沈?qū)殗?陳樹人;尹建軍;;基于機(jī)器視覺的棉田雜草精確定位研究[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報(bào)記者 李劍琦;機(jī)器視覺行業(yè)整合正熱 中國市場尚處萌芽期[N];機(jī)電商報(bào);2005年

2 本報(bào)記者 董碧娟;解密機(jī)器視覺“第三只眼”[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào);2013年

3 本報(bào)記者 郭濤;機(jī)器視覺：為機(jī)器裝上“眼睛”和“大腦”[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2014年

4 張均;德國機(jī)器視覺傳感器市場前景好[N];中國貿(mào)易報(bào);2007年

5 金剛;給機(jī)器一雙慧眼[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

6 朱廣菁;機(jī)器視覺怎樣“看”不合格產(chǎn)品[N];大眾科技報(bào);2008年

7 宋昆;用機(jī)器視覺控制煙草質(zhì)量[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年

8 張棟;西安光電子專業(yè)孵化器舉辦專業(yè)展覽會(huì)[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2007年

9 王遐;機(jī)器視覺:藥品包裝在線檢測系統(tǒng)開發(fā)成功[N];中國包裝報(bào);2010年

10 點(diǎn)評(píng)人 高炎 黃牧青 劉笑一 李士杰 北京大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心;機(jī)器視覺輔助冬季道路狀況監(jiān)測[N];科技日報(bào);2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁卓銳;機(jī)器視覺手勢交互的交互映射研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 孟慶寬;基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)車輛—農(nóng)具組合導(dǎo)航系統(tǒng)路徑識(shí)別及控制方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 田明銳;基于機(jī)器視覺的散料裝車控制系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2016年

4 葛動(dòng)元;面向精密制造與檢測的機(jī)器視覺及智能算法研究[D];華南理工大學(xué);2013年

5 饒洪輝;基于機(jī)器視覺的作物對行噴藥控制系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

6 龔愛平;基于嵌入式機(jī)器視覺的信息采集與處理技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

7 陳麗君;基于機(jī)器視覺的變量噴霧控制系統(tǒng)研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

8 徐曉秋;機(jī)器視覺球面孔位快速精密測量系統(tǒng)的研究[D];四川大學(xué);2006年

9 成芳;稻種質(zhì)量的機(jī)器視覺無損檢測研究[D];浙江大學(xué);2004年

10 程洪;面向園藝應(yīng)用的機(jī)器視覺目標(biāo)辨識(shí)方法創(chuàng)新[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫斌;基于FPGA的壓力表盤機(jī)器視覺研究與實(shí)現(xiàn)[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 許哲;基于機(jī)器視覺的快速測溫?zé)犭娕己附蛹夹g(shù)研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

3 李鵬;基于機(jī)器視覺的PCB工業(yè)在線檢測系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 佘燕玲;以用戶為中心的機(jī)器視覺手勢交互空間映射關(guān)系研究[D];華南理工大學(xué);2015年

5 孫中國;基于機(jī)器視覺的面粉袋碼垛機(jī)器人研究[D];山東建筑大學(xué);2015年

6 漆靜;基于機(jī)器視覺集裝箱吊具智能定位系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 張文;基于機(jī)器視覺的通信裝備故障識(shí)別研究[D];西南交通大學(xué);2015年

8 冉寶山;基于機(jī)器視覺的裝料系統(tǒng)試驗(yàn)研究[D];長安大學(xué);2015年

9 馮康;基于機(jī)器視覺的棉花識(shí)別與定位技術(shù)的研究[D];石河子大學(xué);2015年

10 須嘯海;嵌入式智能交通車流量監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：981733