齿轮几何参数视觉检测方法的研究
发布时间：2021-07-03 22:20
直齿圆柱齿轮的几何参数的人工检测精度较低,损伤齿面,工作效率低下,采用机器视觉的方法检测齿轮的几何参数。搭建视觉检测平台,采用前景背景综合光法的改进措施。对比主要的像素级边缘检测算法,发现传统的Canny边缘检测算法存在未检边缘、错误的检测边缘以及滤波、分割阈值参数需要人工设定等问题,提出了一种改进的自适应性Canny像素级检测算法。主要改进:1).采取经图像积分简化的自适应高斯滤波进行去噪;2).增加45°和135°方向的改进Sobel梯度模板进行梯度计算;3).采用大津法实现双阈值检测。实验结果表明改进Canny的连接性更好,提高了图像的检测效果。为了实现齿轮的高精度检测和保持良好抗噪性,采用插值法获取亚像素点,并采用最小二乘法提取齿轮图像的亚像素边缘,经参数计算和标定系数得到实际几何尺寸。实验表明,本文实现了齿轮几何参数的非接触测量,达到了亚像素级检测精度,误差为0.00435mm。满足实际要求,因其应用价值可应用生产制造中。
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国ATOS三维扫描仪
西南科技大学硕士研究生学位论文 第 3 页技术上使用亚边缘检测技术，电路板几何参数能精确达到亚像素级[ 9 ]。2年以后，如美国 Perceptron 公司用于的采用 Perceptron 1000 型多传感器视检测系统用于车身的生产[ 6 ] [ 7 ]；天津大学科研团队研发的 IVECO 白车身激视觉检测站、一汽大众 Jetta 轿车白车身在线视觉检测站等，实现汽车车三维几何尺寸自动在线检测[ 8 ]。视觉检测系统对电路板的连接器特定位置几何尺寸测量（如连接器与 PCB 底板相对位置及连接器内部零件尺寸）低检测成本。德国 GOM公司的研发的 ATOS三维扫描仪（流动式三维扫描能够自动进行数据拼接；美国 3D Scanners 公司和美国 Faro 公司线结构激扫描技术的关节测量手臂可进行多角度测量。美国 GSI 公司研发 V-STA的工业数字近景摄像检测系统，因其具有高精度的三维几何尺寸检测、检时间短、自动化高等优异的性能逐步占据中国市场[ 6 ] [ 8 ]。
图 1-3 齿轮尺寸检测流程图 图 1-4 硬件系统原理图Fig.1-3 The flow chart of gear size Fig. 1-4 The diagram of the hardwaredetection system图 1-5 测量算法步骤图Fig.1-5 Measurement algorithm steps预期目标：提出有效的视觉检测方法，齿轮的几何参数检测能达到亚像素级检测精度，实现非接触测量，视觉检测算法获取的边缘检测效果得到改善且具有自适应性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Canny算子与决策树模型的水体信息提取研究[J]. 钱立辉,于成龙,徐进,王抒群. 测绘与空间地理信息. 2016(10)
[2]一种非接触式的圆孔形零件尺寸检测[J]. 谢红,廖志杰,邢廷文. 电子设计工程. 2016(19)
[3]一种改进的Canny边缘检测方法[J]. 李俊峰. 计算机时代. 2016(09)
[4]几种亚像素算法的比较[J]. 王政,孙博. 科技展望. 2016(25)
[5]基于Canny算子的图像边缘检测方法改进研究[J]. 冯永亮. 计算机与数字工程. 2016(08)
[6]基于Canny理论的自适应彩色图像边缘检测[J]. 舒军,程启,徐成鸿,刘伟,郭明磊. 湖北第二师范学院学报. 2016(08)
[7]无粗定位亚像素边缘检测算法研究[J]. 夏阳阳,林菁. 上海师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]基于机器视觉的高精度测量与装配系统设计[J]. 焦亮,胡国清,吕成志,赵朋飞. 计算机测量与控制. 2016(07)
[9]基于各向同性高斯的Canny边缘检测改进算法[J]. 马蒙蒙,顾梅花,杨婷婷,谌博. 电子设计工程. 2016(08)
[10]亚像素级的精确测量技术研究[J]. 吴剑峰. 电脑知识与技术. 2016(08)
博士论文
[1]基于计算机视觉的微小尺寸精密检测理论与技术研究[D]. 贺秋伟.吉林大学 2007
硕士论文
[1]亚像素图像边缘检测方法研究[D]. 杨兵兵.大连理工大学 2015
[2]基于机器视觉的齿轮测量技术研究[D]. 杨丹.沈阳工业大学 2015
[3]圆柱齿轮渐开线的图像测量技术研究[D]. 寇莹.吉林大学 2014
[4]亚像素边缘检测与几何特征的自动识别[D]. 牛犇.合肥工业大学 2014
[5]基于机器视觉的双联齿轮尺寸精密测试系统[D]. 高世平.广东工业大学 2013
[6]基于亚像素边缘检测的图像放大算法研究与实现[D]. 于梦竹.哈尔滨工程大学 2013
[7]规则物体亚像素边缘检测算法研究[D]. 黄德斌.沈阳理工大学 2013
[8]亚像素边缘检测技术研究[D]. 张美静.沈阳理工大学 2013
[9]机器视觉中亚像素边缘检测的研究和应用[D]. 方杭杭.东北大学 2011
[10]齿轮参数的影像测量[D]. 芮会会.合肥工业大学 2010
本文编号：3263460
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国ATOS三维扫描仪
西南科技大学硕士研究生学位论文 第 3 页技术上使用亚边缘检测技术，电路板几何参数能精确达到亚像素级[ 9 ]。2年以后，如美国 Perceptron 公司用于的采用 Perceptron 1000 型多传感器视检测系统用于车身的生产[ 6 ] [ 7 ]；天津大学科研团队研发的 IVECO 白车身激视觉检测站、一汽大众 Jetta 轿车白车身在线视觉检测站等，实现汽车车三维几何尺寸自动在线检测[ 8 ]。视觉检测系统对电路板的连接器特定位置几何尺寸测量（如连接器与 PCB 底板相对位置及连接器内部零件尺寸）低检测成本。德国 GOM公司的研发的 ATOS三维扫描仪（流动式三维扫描能够自动进行数据拼接；美国 3D Scanners 公司和美国 Faro 公司线结构激扫描技术的关节测量手臂可进行多角度测量。美国 GSI 公司研发 V-STA的工业数字近景摄像检测系统，因其具有高精度的三维几何尺寸检测、检时间短、自动化高等优异的性能逐步占据中国市场[ 6 ] [ 8 ]。
图 1-3 齿轮尺寸检测流程图 图 1-4 硬件系统原理图Fig.1-3 The flow chart of gear size Fig. 1-4 The diagram of the hardwaredetection system图 1-5 测量算法步骤图Fig.1-5 Measurement algorithm steps预期目标：提出有效的视觉检测方法，齿轮的几何参数检测能达到亚像素级检测精度，实现非接触测量，视觉检测算法获取的边缘检测效果得到改善且具有自适应性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Canny算子与决策树模型的水体信息提取研究[J]. 钱立辉,于成龙,徐进,王抒群. 测绘与空间地理信息. 2016(10)
[2]一种非接触式的圆孔形零件尺寸检测[J]. 谢红,廖志杰,邢廷文. 电子设计工程. 2016(19)
[3]一种改进的Canny边缘检测方法[J]. 李俊峰. 计算机时代. 2016(09)
[4]几种亚像素算法的比较[J]. 王政,孙博. 科技展望. 2016(25)
[5]基于Canny算子的图像边缘检测方法改进研究[J]. 冯永亮. 计算机与数字工程. 2016(08)
[6]基于Canny理论的自适应彩色图像边缘检测[J]. 舒军,程启,徐成鸿,刘伟,郭明磊. 湖北第二师范学院学报. 2016(08)
[7]无粗定位亚像素边缘检测算法研究[J]. 夏阳阳,林菁. 上海师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]基于机器视觉的高精度测量与装配系统设计[J]. 焦亮,胡国清,吕成志,赵朋飞. 计算机测量与控制. 2016(07)
[9]基于各向同性高斯的Canny边缘检测改进算法[J]. 马蒙蒙,顾梅花,杨婷婷,谌博. 电子设计工程. 2016(08)
[10]亚像素级的精确测量技术研究[J]. 吴剑峰. 电脑知识与技术. 2016(08)
博士论文
[1]基于计算机视觉的微小尺寸精密检测理论与技术研究[D]. 贺秋伟.吉林大学 2007
硕士论文
[1]亚像素图像边缘检测方法研究[D]. 杨兵兵.大连理工大学 2015
[2]基于机器视觉的齿轮测量技术研究[D]. 杨丹.沈阳工业大学 2015
[3]圆柱齿轮渐开线的图像测量技术研究[D]. 寇莹.吉林大学 2014
[4]亚像素边缘检测与几何特征的自动识别[D]. 牛犇.合肥工业大学 2014
[5]基于机器视觉的双联齿轮尺寸精密测试系统[D]. 高世平.广东工业大学 2013
[6]基于亚像素边缘检测的图像放大算法研究与实现[D]. 于梦竹.哈尔滨工程大学 2013
[7]规则物体亚像素边缘检测算法研究[D]. 黄德斌.沈阳理工大学 2013
[8]亚像素边缘检测技术研究[D]. 张美静.沈阳理工大学 2013
[9]机器视觉中亚像素边缘检测的研究和应用[D]. 方杭杭.东北大学 2011
[10]齿轮参数的影像测量[D]. 芮会会.合肥工业大学 2010
本文编号：3263460
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3263460.html
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