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圆度测量系统研究与实现

作　者: 钟远高
导　师: 黄昶
学　校: 华东师范大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 圆度测量摄像机标定距离变换图像分割边缘权值变换
分类号: TH741
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

类圆物体的机器视觉检测在工农业生产、医疗卫生等领域有着广泛的应用,圆度是类圆性物体检测的重要指标之一。本文在对卷烟、滤棒在线圆度测量系统预研的背景下,研究了使用机器视觉进行圆度测量的技术。本文设计了一整套搭建机器视觉圆度测量系统的执行流程,包括图像采集、摄像机标定、图像处理、图像分析等。从硬件、软件方面全面介绍了圆度测量系统的研究和实现。本文介绍了硬件的选型知识,着重介绍了光源的选型。比较了多种经典的摄像机标定、二值化、距离变换、图像分割方法,并给出了实现效果图,为系统的实现奠定基础,也为其他圆度测量系统提供了参考。本文提出了边缘权值变换的概念,并给出了实现算法和实现效果图。在圆度计算方面,本文创造性地提出使用边缘检测图像和二值化图像相结合的方法求取直径。提出赋予搜索点向心力、边缘引力、边缘权值力三种能量,以能量最大找到物体实际轮廓点的方法。在对偶然误差的处理上,本文提出了使用最大值窗口扫描找到最长弦作为直径的方法。根据本文提出的方法,使用LahVIEW平台和VC++平台相结合实现了卷烟、滤棒在线圆度测量系统。在实验室坏境下取得了较好的测量效果。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题的提出及意义  9-10
  1.2 研究背景及业界研究清况  10-11
  1.3 本文主要涉及到的技术  11-13
  1.4 论文的主要工作和结构安排  13-16
第二章硬件设备的选型及摄像机的标定  16-31
  2.1 光源的选型方法  16-19
  2.2 其它硬件设各的选型  19-20
  2.3 摄像机标定  20-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章类圆物体图像的分割  31-45
  3.1 图像的二值化方法  31-36
  3.2 二值化图像距离变换  36-40
  3.3 图像的分割方法  40-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章目标物体圆度的计算  45-59
  4.1 圆度测量方法国家标准  45
  4.2 图像的边缘检测方法  45-49
  4.3 圆度的计算方法  49-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章卷烟、滤棒在线圆度测量系统  59-74
  5.1 简介  59-60
  5.2 软硬件的选型  60-62
  5.3 选择开发系统  62-63
  5.4 系统的实现  63-73
  5.5 本章小结  73-74
第六章总结展望  74-77
  6.1 工作总结  74-75
  6.2 未来展望  75-77
附录一攻读硕士期间发表的学术论文  77-78
参考文献  78-81
致谢  81

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