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基于机器视觉的皮革喷涂控制系统设计

作　者: 王凡
导　师: 黄勋
学　校: 陕西科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 皮革涂饰 机器视觉 图像采集 图像处理 图像识别 数字量DI/DO卡
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
引　用: 1次
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内容摘要


基于机器视觉技术，本课题对现有的皮革喷涂机进行了改造，设计了一种集图像采集、图像处理和自动控制喷涂的智能控制系统。本课题设计的智能控制系统——基于机器视觉的皮革喷涂控制系统主要由以下硬件构成：计算机、光源、工业面阵相机、数字图像采集卡和数字量输入输出卡（DI/DO卡）。在喷涂机的传输系统前端安装相机，以采集待喷涂皮料的图像信息；相机拍摄数字图像经由数字图像采集卡传输到计算机中，按采集的时间顺序对其进行分析处理；图像处理完成后，计算机根据图像处理的结果生成控制信号，并将此信号传输到DI/DO卡中，由DI/DO卡控制喷枪状态。基于机器视觉的皮革喷涂控系统的系统软件采用微软公司VC++6.0进行编写，其主要由五部分组成：图像采集模块、图像预处理模块、区域快速识别模块、喷涂数据生成模块和喷涂控制模块。为满足皮革喷涂系统图像处理部分的实时性，本设计在系统主线程序的基础上，采用多线程的方式，实现图像采集、图像处理和显示以及PCI2320的中断。出于对喷涂生产过程以及喷涂环境的考量，本课题中图像处理过程的算法确定，利用了模拟实验，对比了常用的图像处理算法，选取了适合本设计的方法。最终确定的图像处理方案为：采集到的图像先用高斯去噪法去噪，然后利用经验法灰度阈值方法进行图像分割，最后图像后处理的部分选用了灰度闭运算的方法。本设计中使用了高检测精度的机器视觉技术，实现了皮革形状的精确检测。并且，根据形状检测的结果，利用DI/DO卡快速便捷地控制各个喷枪，实现了图像采集和涂料喷涂实时同步运行。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-19
  1.1 课题的背景  11
  1.2 课题的基础理论和研究意义  11-13
    1.2.1 基础理论  11-12
    1.2.2 研究意义  12-13
  1.3 皮革喷涂系统研究概况及发展趋势  13-14
    1.3.1 皮革喷涂系统概述  13
    1.3.2 皮革喷涂系统研究现状  13-14
  1.4 皮革喷涂工艺基础  14-15
    1.4.1 喷涂涂料  14
    1.4.2 喷涂工艺参数  14-15
  1.5 本课题主要研究内容  15-17
    1.5.1 主要研究内容  15-16
    1.5.2 研究目标  16-17
    1.5.3 研究方法  17
  1.6 本课题的关键技术及创新之处  17-18
    1.6.1 关键技术  17
    1.6.2 创新之处  17-18
  1.7 本文主要工作介绍  18-19
2 基于机器视觉的皮革喷涂图像预处理算法的研究  19-28
  2.1 图像信息处理和识别的基本过程  19
  2.2 图像预处理  19
  2.3 缺陷图像的去噪预处理的必要性  19-20
  2.4 噪声及噪声分类  20
    2.4.1 噪声分类  20
    2.4.2 噪声模型  20
  2.5 去噪方法综述  20-22
    2.5.1 常用的去噪方法  20-22
    2.5.2 图像去噪的质量评价方法  22
  2.6 基于机器视觉的皮革喷涂图像预处理算法的研究  22-24
    2.6.1 常用去噪方法处理过程  22-23
    2.6.2 常用去噪方法处理结果比较  23-24
  2.7 本章小结  24-28
3 基于机器视觉的皮革喷涂图像处理的研究  28-34
  3.1 图像分割及其意义  28
  3.2 边缘检测图像分割法  28-29
  3.3 灰度阈值分割方法  29-30
  3.4 基于机器视觉的皮革喷涂的图像处理方法  30-33
    3.4.1 边缘检测图像分割实验  30
    3.4.2 灰度阈值图像分割实验  30-33
    3.4.3 基于机器视觉的皮革喷涂的图像分割方法  33
  3.5 本章小结  33-34
4 基于机器视觉的皮革喷涂的图像后处理方法  34-37
  4.1 形态学图像后处理方法  34
  4.2 基于本设计的图像形态学处理方法选择  34-36
  4.3 本章小结  36-37
5 基于机器视觉的皮革喷涂系统  37-54
  5.1 基于 PC 的机器视觉系统硬件  37-38
  5.2 基于机器视觉的皮革喷涂系统硬件及其选型  38-41
  5.3 基于 VC++的系统软件设计  41-52
    5.3.1 用户界面分析  42-44
    5.3.2 基于机器视觉的皮革喷涂系统软件结构  44-45
    5.3.3 基于机器视觉的皮革喷涂系统多线程设计  45
    5.3.4 PCI2320 中断线程  45-47
    5.3.5 GrabThread 图像采集和图像处理显示线程  47-49
    5.3.6 数据表刷新及输出刷新的控制  49-52
    5.3.7 系统测试结果与分析  52
  5.4 本章小结  52-54
6 总结与展望  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-61

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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