学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于图像处理的高精密视觉检测系统

作　者: 张志云
导　师: 张永俊
学　校: 广东工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 图像处理边缘检测自动调焦 CCD标定计算机图形学
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 408次
引　用: 13次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会的发展,人们对产品的要求越来越高,这必然导致对产品的质量和精度的要求越来越高,而对于高质量、高精度产品的要求促进了对产品进行高精密的测量,本课题《基于图像处理的高精密视觉检测系统》就是在这样的需求下产生的。目前,对产品的检测有许多检测手段,如传统的测量设备:游标卡尺等;现代测量方法,激光检测等,但目前的存在的检测设备和系统不是操作繁琐、效率低、精度低,如传统的检测设备,就是成本太高,如激光检测机,使得一般企业购买不起测量设备。本文为了解决目前检测设备和系统存在的不足,利用现代成熟的计算机技术、计算机图形学技术、图像处理技术、机器视觉以及通讯和运动控制系统构建基于图像处理的高精密视觉检测系统,有着显著的研究和应用义以及广阔的应用前景。基于图像处理的高精密视觉测量系统,具有非接触性、实时性、灵活性、精确性等优点。本系统由机台、光源、CCD摄像机、图像采集卡、光栅尺、光栅尺读数卡、电机、运动控制卡、PC等组成,首先通过光源的控制为获得好的图像质量打下良好的基础,CCD把获得的光信号转变成电信号,然后通过图像采集卡来把被测物体的图像采集到PC里,完成被测对象的图像采集工作,然后通过图像处理技术,空间几何运算、运动控制以及对光栅数据的采集与运算来获得被测物体的几何尺寸和对要检测的物理量的检测。整个测量系统仅仅通过简单的鼠标操作就能物体的高精密测量,简单、有效,把人们从繁琐、复杂、繁重的工作中解脱出来。本文针对高精密视觉检测系统的技术难点以及关键技术进行深入的研究和开发,主要包括:针对摄像系统的图像失真进行技术分析和研究,提出有效的失真校正算法来解决图像的桶形和枕形失真;通过对图像边缘检测技术的研究为物体尺寸的检测和定位打下良好的基础;通过对基于图像的自动调焦技术研究,提出先粗后精的智能调焦算法,从而为获得高质量的图像提供相当的保证;对关键的计算机图形学最优算法的应用来实现高精密影像测量的逆向工程;针对全自动测量的存在问题提出基于相关法图像配准的改进方法,二次配准策略及其算法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
Contents  10-13
第1章绪论  13-18
  1.1 课题的意义  13
  1.2 目前视觉检测的研究现状和前景  13-16
    1.2.1 目前视觉检测特点和研究现状  13-16
    1.2.2 目前视觉检测的前景  16
  1.3 课题的来源及研究内容  16-17
  1.4 本章小结  17-18
第2章视觉检测系统总体设计  18-34
  2.1 系统概述  18-19
  2.2 检测系统组成部分  19-23
    2.2.1 机台  19-20
    2.2.2 图像采集系统  20-21
    2.2.3 光源控制系统  21-22
    2.2.4 运动控制系统  22-23
    2.2.5 数据处理系统  23
  2.3 系统的标定  23-32
    2.3.1 成像的几何模式  24
    2.3.2 CCD的镜头畸变  24-25
    2.3.3 CCD的标定  25-32
  2.4 精密检测系统软件EDIS的主要功能  32-33
  2.5 小结  33-34
第3章获取边界的图像处理  34-58
  3.1 选择区域的图像预处理方法  34-39
    3.1.1 图像中的噪声类型  34-36
    3.1.2 图像的滤波去噪(平滑)  36-39
  3.2 图像边缘检测处理技术  39-51
    3.2.1 边缘检测方法及常用边缘算子  40-45
    3.2.2 基于Canny算子的图像处理  45-46
    3.2.3 canny算子边缘检测算法的实现  46-49
    3.2.4 实验分析  49-51
  3.3 边缘点的亚像素处理  51-57
    3.3.1 利用二次曲线拟合的亚像素边缘点提取  51-54
    3.3.2 实验  54-57
  3.4 小结  57-58
第4章精确自动调焦系统  58-81
  4.1 成像系统的模型与自动调焦原理  58-60
  4.2 基于数字图像处理的常用调焦方法及其分析  60-67
    4.2.1 好的评价函数的特点  60-61
    4.2.2 调焦评价函数的分类  61-63
    4.2.3 常用的调焦函数  63-65
    4.2.4 常用调焦函数的实验和分析  65-67
  4.3 自动调焦在高精密检测系统的应用  67-80
    4.3.1 自动调焦系统框架及流程  68-69
    4.3.2 自动对焦的图像预处理  69-72
    4.3.3 粗调的评价函数  72-73
    4.3.4 粗调中的爬山搜索算法  73-76
    4.3.5 精调评价函数  76-78
    4.3.6 曲线二次最小二乘法拟合在精调中的应用  78-79
    4.3.7 精确自动对焦的实验  79-80
  4.4 小结  80-81
第5章: 匹配和图元拟合  81-95
  5.1 图像匹配  81-85
    5.1.1: 基于相关法的图像配准  81-82
    5.1.2: 相关法图像配准算法的改进  82-83
    5.1.3: 两次配准算法  83-84
    5.1.4: 匹配在全自动测量中的应用  84-85
  5.2 基本图元的拟合和评价  85-94
    5.2.1 最小二乘法的介绍  85-86
    5.2.2 直线拟合和评价  86-89
    5.2.3 圆的拟合和评价  89-92
    5.2.4 最小二乘法对椭圆的拟合  92-94
  5.3 本章小结  94-95
结论与展望  95-97
参考资料  97-100
攻读学位期间发表论文  100-101
独创性声明  101-102
致谢  102

相似论文

基于CCD图像传感器的温度测量技术研究,TH811
基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
雾天或背光条件下图像清晰化算法研究及硬件实现,TP391.41
基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
机械臂视觉伺服系统的研究,TP242.6
数字图像处理在集装箱检测中的应用研究,TP274.4
半成型结构在休闲女装中的应用,TS941.2
基于视觉的番木瓜外观品质检测技术研究,S667.9
基于机器视觉的光纤几何参数检测研究,TN253
羊绒与羊毛纤维鉴别系统的研究,TS101.921
基于计算机视觉对“次郎”甜柿外部品质检测与分级的研究,S665.2
基于图像处理技术的两相流动特性描述,TP391.41
交通视频中车辆异常行为检测及应用研究,TP391.41
车牌识别系统中车牌定位算法的研究,TP391.41
群控电梯客流密度实时识别技术研究,TP391.41
基于神经树的人脸识别方法研究,TP391.41
数字型仪表自动识读系统研究,TP391.41
智能清分机的管理和应用软件设计,TP391.41
沉积物岩心灰度图像处理技术及其在东海内陆架高分辨沉积记录中的应用,P736.21
跟踪印花系统视觉检测算法研究,TP391.41
车载路面裂缝检测图像处理系统的设计与实现,TP391.41