基于机器视觉的激光切割控制系统的研究
发布时间：2021-02-02 17:59
激光切割是应用最为广泛的激光加工技术之一。随着智能制造对制造业影响力的与日俱增,工业界迫切需要开发更高效、更智能化的激光切割数控系统。开发一款基于视觉识别的切割系统是激光切割实现智能化的重要途径。切割速率和精度是衡量数控激光切割系统的两个重要指标。目前过冲和失步现象是限制激光切割速率提高的关键;就切割精度而言,利用合适的图像轮廓提取方法和插补算法,可以进一步提升加工精度。本文围绕提升数控激光切割系统的切割速率和切割精度的需求,研发了基于机器视觉的切割软件和硬件系统,具体工作如下:（1）切割系统的图像处理部分。通过工业相机对目标图像进行采集,并且通过图像灰度化、滤波等工作,实现对边界轮廓的提取。为了后续的插补运算方便,通过优化轮廓拟合算法,降低图像信息中的冗余像素信息,达到减少运算量提高效率的目的。（2）切割系统的运动控制部分:物理器件惯性作用导致的过冲和失步现象无法避免,但是可通过算法进行弥补,实现控制系统的平滑启停。针对平台装置的失步和过冲现象,研究优化加减速控制算法,成功消除失步和过冲现象。（3）切割系统检验测试部分:基于时间分割的插补算法,提高插补的精度,利用系统对图像进行采集、...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Gerber公司的自动切割系统
图 1.1 Gerber 公司的自动切割系统Figure 1.1 Gerber automatic cutting system控切割控制系统方面展开研究比较晚，但是发展的来，中国的经济处于飞速发展阶段，制造业也在数控设备的公司从国外引进技术，并且对其进行的数控技术，并且能够在短期内生产出高质量的国是武汉嘉铭公司的 GN-NCF4015 激光切割系统，机驱动，保障了系统运行稳定，响应快，定位速度
图 1.4 二维图像到三维的重建Figure 1.4 reconstruction from 2d image to 3d image975 年，Marr 为主导的团队首次对机器视觉提出了系统的理论，核心内维图像的基础上恢复三维形貌[44]。980 年，机器视觉开始走出实验室面向市场应用，首先集中应用于半导汽车和制药等行业领域。其中视觉技术对于半导体领域的应用最为广电子元器件的加工和印刷 PCB 板。随着技术的成熟，视觉技术逐渐被业、航空、工业、气象、军事等行业领域[45]。内 90 年代才进军机器视觉领域，这也是国内视觉技术落后的直接因素，随着中国制造业水平稳步提升，国内外加工需求不断，中国逐步发展大的“世界工厂”。因此视觉技术在国内得以快速发展，越来越多的视觉中国，中国正在成为视觉技术学习的活跃地区。国内机器视觉的技术还很多行业还没有进行应用，还没有能让视觉技术走向高端市场，但是中
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控系统中C2连续五次PH曲线插补算法研究[J]. 姜海兵,赵东标,罗晖淼,刘豪志. 机械与电子. 2019(02)
[2]螺旋线插补速度规划及其插补参数求解方法[J]. 王太勇,尤中桐,辛全琦. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2018(11)
[3]基于加加速度连续的函数逼近加减速算法[J]. 黄朝志,王兵兵,刘赣伟,陈海东. 机械设计与制造. 2018(11)
[4]CNC系统直纹面插补运算的速度控制方法研究[J]. 雷立群. 吉林农业科技学院学报. 2016(03)
[5]基于改进差分演化的高效图像分割算法[J]. 范泽华,白铁成. 现代电子技术. 2016(14)
[6]一种去除图像混合噪声的滤波算法[J]. 吴德刚,赵利平. 自动化仪表. 2012(09)
[7]一种基于边缘检测的改进的中值滤波去噪方法[J]. 张毛女,柳薇. 计算机与现代化. 2011(03)
[8]噪声图像的自适应滤波处理[J]. 刘阳,曹军明,李宏伟,王海锋. 航空兵器. 2010(05)
[9]数控加工小线段高速平滑衔接插补算法[J]. 李小清,朱凯. 组合机床与自动化加工技术. 2010(09)
[10]论数控机床的发展[J]. 徐笋. 现代商贸工业. 2010(08)
博士论文
[1]摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D]. 袁野.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于机器视觉的物料分拣工业机器人关键技术研究[D]. 陈恳.深圳大学 2017
[2]基于机器视觉的双工业机器人协同装配技术研究[D]. 李立.北方工业大学 2017
[3]基于机器视觉技术的工业机器人引导与抓取[D]. 王宇.昆明理工大学 2017
[4]基于Otsu的图像阈值分割算法的研究[D]. 龙建武.吉林大学 2011
[5]基于DSP的嵌入式运动控制器研究[D]. 贺小平.长安大学 2009
[6]基于DSP的运动控制器的设计与研究[D]. 张玉姣.华中师范大学 2009
[7]智能型数控电脑裁床系统的研究与开发[D]. 赵勇.电子科技大学 2008
[8]嵌入式数控系统及前瞻控制器研究[D]. 蔡立挺.浙江大学 2008
[9]嵌入式Linux下文件系统的研究与实现[D]. 彭晓曦.电子科技大学 2007
[10]嵌入式Iinux操作系统裁剪和定制研究[D]. 李革梅.中北大学 2005
本文编号：3015134
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Gerber公司的自动切割系统
图 1.1 Gerber 公司的自动切割系统Figure 1.1 Gerber automatic cutting system控切割控制系统方面展开研究比较晚，但是发展的来，中国的经济处于飞速发展阶段，制造业也在数控设备的公司从国外引进技术，并且对其进行的数控技术，并且能够在短期内生产出高质量的国是武汉嘉铭公司的 GN-NCF4015 激光切割系统，机驱动，保障了系统运行稳定，响应快，定位速度
图 1.4 二维图像到三维的重建Figure 1.4 reconstruction from 2d image to 3d image975 年，Marr 为主导的团队首次对机器视觉提出了系统的理论，核心内维图像的基础上恢复三维形貌[44]。980 年，机器视觉开始走出实验室面向市场应用，首先集中应用于半导汽车和制药等行业领域。其中视觉技术对于半导体领域的应用最为广电子元器件的加工和印刷 PCB 板。随着技术的成熟，视觉技术逐渐被业、航空、工业、气象、军事等行业领域[45]。内 90 年代才进军机器视觉领域，这也是国内视觉技术落后的直接因素，随着中国制造业水平稳步提升，国内外加工需求不断，中国逐步发展大的“世界工厂”。因此视觉技术在国内得以快速发展，越来越多的视觉中国，中国正在成为视觉技术学习的活跃地区。国内机器视觉的技术还很多行业还没有进行应用，还没有能让视觉技术走向高端市场，但是中
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控系统中C2连续五次PH曲线插补算法研究[J]. 姜海兵,赵东标,罗晖淼,刘豪志. 机械与电子. 2019(02)
[2]螺旋线插补速度规划及其插补参数求解方法[J]. 王太勇,尤中桐,辛全琦. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2018(11)
[3]基于加加速度连续的函数逼近加减速算法[J]. 黄朝志,王兵兵,刘赣伟,陈海东. 机械设计与制造. 2018(11)
[4]CNC系统直纹面插补运算的速度控制方法研究[J]. 雷立群. 吉林农业科技学院学报. 2016(03)
[5]基于改进差分演化的高效图像分割算法[J]. 范泽华,白铁成. 现代电子技术. 2016(14)
[6]一种去除图像混合噪声的滤波算法[J]. 吴德刚,赵利平. 自动化仪表. 2012(09)
[7]一种基于边缘检测的改进的中值滤波去噪方法[J]. 张毛女,柳薇. 计算机与现代化. 2011(03)
[8]噪声图像的自适应滤波处理[J]. 刘阳,曹军明,李宏伟,王海锋. 航空兵器. 2010(05)
[9]数控加工小线段高速平滑衔接插补算法[J]. 李小清,朱凯. 组合机床与自动化加工技术. 2010(09)
[10]论数控机床的发展[J]. 徐笋. 现代商贸工业. 2010(08)
博士论文
[1]摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D]. 袁野.大连理工大学 2002
硕士论文
[1]基于机器视觉的物料分拣工业机器人关键技术研究[D]. 陈恳.深圳大学 2017
[2]基于机器视觉的双工业机器人协同装配技术研究[D]. 李立.北方工业大学 2017
[3]基于机器视觉技术的工业机器人引导与抓取[D]. 王宇.昆明理工大学 2017
[4]基于Otsu的图像阈值分割算法的研究[D]. 龙建武.吉林大学 2011
[5]基于DSP的嵌入式运动控制器研究[D]. 贺小平.长安大学 2009
[6]基于DSP的运动控制器的设计与研究[D]. 张玉姣.华中师范大学 2009
[7]智能型数控电脑裁床系统的研究与开发[D]. 赵勇.电子科技大学 2008
[8]嵌入式数控系统及前瞻控制器研究[D]. 蔡立挺.浙江大学 2008
[9]嵌入式Linux下文件系统的研究与实现[D]. 彭晓曦.电子科技大学 2007
[10]嵌入式Iinux操作系统裁剪和定制研究[D]. 李革梅.中北大学 2005
本文编号：3015134
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3015134.html
