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基于视觉的合金圆锯片锯齿角度测量方法研究

作 者: 李超
导 师: 王仲
学 校: 天津大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 合金锯片 视觉测量 图像处理 刀具角
分类号: TP274.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 29次
引 用: 3次
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内容摘要


形状尺寸检测是工业检测的重要组成部分,其检测结果是对生产过程进行控制的重要指标,直接影响着生产效率和质量。随着生产方式的发展和进步,需要检测仪器能够实现高精度和高效率结合,使之应用于工业在线测量。3本论文以锯片锯齿检测为依托,探讨了利用视觉检测方法对锯齿角度进行测量的技术及方案,主要完成的工作有:1、对系统的实验装置进行讨论,利用锯片是回转工件这一特性,提出了相机固定,而使用光学分度头使锯片做回转运动的实验装置。2、对系统的光源和照明方式进行了选择和设计。对于不同的锯齿角度,提出了多种光源同时采用,多种照明方式共同结合的方案。3、对图像轮廓进行了提取,对比了经典轮廓提取算子的优劣,选择了简单快速的阈值分割+腐蚀算法提取轮廓;对多轮廓的模板图像,采取基于链码的轮廓智能跟踪方法,实现了特定模板圆的提取。4、建立系统坐标系。提出了一种基于半径已知的定点旋转法来解算回转中心在相机坐标系中的位置,建立系统坐标系。设计了结合光刻模板的机械定标件,讨论了圆心拟合算法的精度。5、对实际锯片锯齿角度进行了测量。通过标准模板对角度拟合算法进行评估,并且对实际锯齿角度进行重复测量。对前后角、侧隙角等进行了测量,讨论了回转圆心误差对实际测量的影响。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 影像测量技术的国内外发展现状  8-9
  1.3 锯齿参数的检测现状  9-10
  1.4 课题的研究目的和意义及主要研究内容  10-12
    1.4.1 课题研究的目的及意义  10
    1.4.2 本课题主要研究内容  10-12
第二章 测量系统构建  12-23
  2.1 系统光源及照明方式  13-21
    2.1.1 影像测量中的常用光源  13-16
    2.1.2 测量系统的照明方式  16-21
  2.2 镜头选择和试验台构建  21-23
    2.2.1 镜头和相机选择  21-22
    2.2.2 实验台构建  22-23
第三章 图像轮廓提取算法研究  23-38
  3.1 图像预处理技术及阈值分割  23-27
    3.1.1 图像预处理技术  23-25
    3.1.2 阈值分割  25-27
  3.2 轮廓提取算法  27-34
    3.2.1 经典边缘检测算子  27-30
    3.2.2 基于数学形态学的轮廓提取  30-32
    3.2.3 边缘检测算法对比  32-34
  3.3 基于方向链码的边缘智能跟踪算法  34-38
    3.3.1 基于方向链码的边缘跟踪算法  34-35
    3.3.2 边缘智能跟踪算法  35-38
第四章 系统坐标系建立方法的研究  38-57
  4.1 测量系统回转中心的确定  38-51
    4.1.1 圆心拟合算法选择  39-44
    4.1.2 基于定点旋转的回转圆心解析方法  44-46
    4.1.3 基于半径已知的定点旋转法求取圆心  46-51
  4.2 其他角度基准线的确定  51-57
    4.2.1 定标件的选择  51-53
    4.2.2 直线拟合算法  53-55
    4.2.3 直线斜率测量结果  55-57
第五章 锯片锯齿角度测量实验  57-67
  5.1 实验条件  57
  5.2 模板角度拟合的精度  57-58
  5.3 前后角测量实验  58-62
    5.3.1 锯齿角点的计算  58-59
    5.3.2 实验数据及分析  59-62
  5.4 侧隙角及刃前角测量实验  62-67
    5.4.1 角度成像的空间几何模型  62-63
    5.4.2 角度的计算  63-64
    5.4.3 实验数据及分析  64-67
第六章 总结与展望  67-69
  6.1 总结  67
  6.2 展望  67-69
参考文献  69-71
发表论文和参加科研情况说明  71-72
致谢  72-73
附录  73-76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 集中检测与巡回检测系统
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