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基于图像处理的型面联接件检测技术研究

作　者: 饶吉来
导　师: 郑友益
学　校: 河南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 图像处理边缘检测微分法数学形态学非接触式检测
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
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内容摘要

机械零件精度检测是制造业的重要环节,如今,随着加工精度和复杂程度的提高,人们对于零件的检测精度、自动化程度和效率的要求越来越高,这就对检测精度有了更高的要求。当人们需要对形状复杂的零件以及进行实时测量时,传统的检测方法就有点显得无能为力了。如本文的对数螺旋线,用传统的检测方法是无法检测其精度的,于是作者提出了用图像处理的方法对其进行检测,通过实验,发现该法是可行的。论文主要介绍了图像处理检测零件的一些步骤及方法:首先介绍了图像的获取装置;获取图像之后,对图像进行预处理:图像类型的转换、去噪、二值化等操作;然后进行边界提取;最后拟合出零件曲线,进行精度分析。在进行边缘提取时,对微分法的几种常用算子进行了分析,并且与数学形态学进行效果比较,最后采取的是数学形态法进行边界提取。本文根据图像的特征设计出了一专用系统进行精度分析,用边界跟踪法检测直线,然后根据三直线的交点求取零件的中心。最后采用曲线拟合的方法进行对数螺旋线拟合,拟合出曲线后,与标准零件进行比较分析。本文通过实验得出,用图像处理的方法进行型面连接件的精度检测是可行的,实现了省时省力、方便快捷的目的。它为非接触式检测开辟了道路,是未来检测方法发展的重要方向。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1 引言  9-17
  1.1 课题背景与意义  9-10
  1.2 对数螺线型面联接  10-13
  1.3 图像检测与处理概述  13-16
  1.4 论文完成的工作  16-17
2 系统检测方案设计  17-25
  2.1 检测指标  17-18
  2.2 系统组成  18-22
    2.2.1 硬件设备选择  19-20
    2.2.2 光源选择  20-21
    2.2.3 实验装置  21-22
  2.3 检测方案设计  22-24
    2.3.1 零件轮廓定位  22-23
    2.3.2 零件轮廓确定  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 型面联接件的图像预处理  25-39
  3.1 型面件数字图像的变换  25-28
    3.1.1 零件的索引图像  25-26
    3.1.2 零件的灰度图像  26
    3.1.3 零件的RGB 图像  26
    3.1.4 零件的二值图像  26
    3.1.5 零件的图像序列  26-28
  3.2 型面件图像的去噪  28-35
    3.2.1 维纳滤波法去除图像噪声  30-31
    3.2.2 形态滤波法去除图像噪声  31-32
    3.2.3 中值滤波法去除图像噪声  32-35
  3.3 型面件的二值化处理  35-38
  3.4 本章小结  38-39
4 型面联接件边界的提取  39-51
  4.1 边缘检测  39-42
  4.2 基于微分法的型面边界提取  42-47
    4.2.1 基于Robert 算子的边界提取  43
    4.2.2 基于Sobel 算子的边界提取  43-44
    4.2.3 基于Prewitt 算子的边界提取  44-45
    4.2.4 基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边界提取  45-46
    4.2.5 基于Canny 算子的边界提取  46-47
  4.3 数学形态法提取型面件轮廓  47-50
  4.4 本章小结  50-51
5 零件的尺寸检测及系统实现  51-69
  5.1 零件中心点的确定  51-58
    5.1.1 Hough 变换检测零件直线  52-54
    5.1.2 边界跟踪法追踪轮廓直线段  54-57
    5.1.3 求取零件的圆心  57-58
  5.2 零件边界曲线的拟合  58-64
  5.3 精度分析  64-66
  5.4 系统验证  66-67
  5.5 本章小结  67-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 研究小结  69
  6.2 研究展望  69-71
参考文献  71-75
作者简历  75-77
学位论文数据集  77

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