几何特征信息定位算法的研究及在齿轮测量中的应用
发布时间：2021-07-05 22:48
随着目前智能技术和计算机技术的不断提高,机器视觉技术也越来越受到广泛的应用。机器视觉可以实现质量检测、文字识别、定位等功能。齿轮作为一种重要的传动零件,对它的精度要求非常高,而利用机器视觉和图像处理可以实现对齿轮参数的测量,并达到一定的测量精度。本文着重研究了齿轮测量视觉定位的关键技术,应用图像采集卡实现对图像的采集,并对获取的齿轮源图像进行滤波去噪、阈值分割、区域形状表示与描述等处理,将各种算法应用到所开发出的图像处理软件中,可以方便的对齿轮源图像进行各种图像处理。根据所开发的几何特征算法实现物体的边缘检测,通过动态测量定位增加检测范围,并利用PCB板中的圆形环进行算法验证。最后实现齿轮一系列参数的测量,还实现了对齿轮进行自动化测量的系统。本文的研究内容主要有:（1）分析齿轮在工业生产中的重要性和齿轮国内外的测量技术现状,根据实际条件的限制、系统要求和选型规则完成了对本齿轮测量体系中的工业相机、镜头、光源种类和照明方式的选择,并对相机进行标定,完成系统软件的总体设计规划。（2）分析研究了针对齿轮图像的各种图像处理技术,依次采用滤波算法、阈值分割、边缘检测、形状描述等,对不同的齿轮图像...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮测量技术发展历史示意图
视觉系统设计及硬件选型视觉系统概念及组成系统是采用各种高科技机器设备替代人的眼睛实现对各种不同零件的断。要实现机器对各种输入的识别，首先必须通过相机采集到待测物其递送给计算机特有的图像处理系统，并根据图像中的像素分布特征特征等一系列数据信息，最后变动为数字化信号，自此计算机就能对并进行相应的运算来完成测量目标的提取，从而依靠这些算法处理所现场的设备使其完成一系列的配套动作。视觉系统包括硬件和软件[24]。硬件包括工业相机、光源、图像采集卡器等。整个系统硬件组成如图 2-1 所示。硬件系统的主要目标是采集像，并将这些图像信息转变为所需要的数字信号。软件系统则是人机像进行处理分析识别和运动控制，软件系统在整个机器视觉系统中处
CCD 相机的图像传感器要比CMOS相机的图像传感6]。方面，CCD的价格普遍高于CMOS的价格。方面，CCD传感器是采用高驱动电压，因此它的耗电量要高于图像的质量方面，CCD的成像质量高于CMOS的成像质量[28]。表 2-1 工业相机性能规格Table 2-1 Performance specifications for industrial cameras目 参数 项目 参率 4608 3288扫描方式 逐行类型 CMOS 功率 2尺寸 1 /2.3inch接口 U尺寸 1 .4 m 1.4 m感光芯片尺寸（mm） 6 .45率 10fps 采样位深 8深度 12bits 工作电压 8V（mm） 29 .3 29.0 29.0传感器结构 面阵接口 Mount、CS-Mount 图像数据格式 Mono8、B量 80g 同步方式 外
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种圆形物体定位算法及在齿轮测量中的应用[J]. 卢军,雷思鸣. 陕西科技大学学报. 2017(05)
[2]基于图像处理的圆柱直齿轮识别技术研究[J]. 吴倩,顾寄南,张丽鹏. 工具技术. 2017(06)
[3]齿轮测量仪器的动态设计方法及其应用[J]. 舒赞辉,石照耀,王笑一. 仪器仪表学报. 2017(04)
[4]基于内容的图像分割方法综述[J]. 姜枫,顾庆,郝慧珍,李娜,郭延文,陈道蓄. 软件学报. 2017(01)
[5]非圆齿轮齿廓特性分析及偏差测量方法研究[J]. 韩江,高婷,江本赤,夏链. 电子测量与仪器学报. 2016(10)
[6]结合四角共线约束的大视场双目相机标定方法[J]. 杨帆,刘巍,张洋,高鹏,贾振元. 光学学报. 2016(07)
[7]基于Lab空间和K-Means聚类的叶片分割算法研究[J]. 邹秋霞,杨林楠,彭琳,郑强. 农机化研究. 2015(09)
[8]基于视觉定位的LED送料器[J]. 卢军,张传凯. 制造业自动化. 2015(13)
[9]基于形状特征的图像检索系统的设计[J]. 周美丽,白宗文. 国外电子测量技术. 2015(06)
[10]齿轮测量技术新发展[J]. 王维毅. 科技资讯. 2015(12)
博士论文
[1]基于变化方向光源的压印立体字符分割方法的研究[D]. 陈为.山东大学 2013
[2]基于多尺度变换的图像去噪及融合算法研究[D]. 刘玉淑.山东大学 2013
硕士论文
[1]亚像素边缘检测及参数获取[D]. 杨凯华.浙江工业大学 2017
[2]机器视觉照明技术与装置实验研究[D]. 杨锐.中原工学院 2016
[3]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[4]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
[5]指针式仪表检测技术研究与应用[D]. 肖文武.广东工业大学 2014
[6]基于机器视觉的纺织品经纬密度的自动检测系统设计[D]. 许芳玲.江苏科技大学 2013
[7]融合颜色和形状特征的图像检索技术[D]. 张树臣.吉林大学 2012
[8]视频检测中的相机标定方法研究[D]. 岳浩.华中科技大学 2012
[9]基于FPGA的视频运动目标跟踪系统[D]. 刘东明.哈尔滨工程大学 2011
[10]卡把机结构与纸币图像识别与计数系统的研究[D]. 吴宝臣.东北大学 2010
本文编号：3266977
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
齿轮测量技术发展历史示意图
视觉系统设计及硬件选型视觉系统概念及组成系统是采用各种高科技机器设备替代人的眼睛实现对各种不同零件的断。要实现机器对各种输入的识别，首先必须通过相机采集到待测物其递送给计算机特有的图像处理系统，并根据图像中的像素分布特征特征等一系列数据信息，最后变动为数字化信号，自此计算机就能对并进行相应的运算来完成测量目标的提取，从而依靠这些算法处理所现场的设备使其完成一系列的配套动作。视觉系统包括硬件和软件[24]。硬件包括工业相机、光源、图像采集卡器等。整个系统硬件组成如图 2-1 所示。硬件系统的主要目标是采集像，并将这些图像信息转变为所需要的数字信号。软件系统则是人机像进行处理分析识别和运动控制，软件系统在整个机器视觉系统中处
CCD 相机的图像传感器要比CMOS相机的图像传感6]。方面，CCD的价格普遍高于CMOS的价格。方面，CCD传感器是采用高驱动电压，因此它的耗电量要高于图像的质量方面，CCD的成像质量高于CMOS的成像质量[28]。表 2-1 工业相机性能规格Table 2-1 Performance specifications for industrial cameras目 参数 项目 参率 4608 3288扫描方式 逐行类型 CMOS 功率 2尺寸 1 /2.3inch接口 U尺寸 1 .4 m 1.4 m感光芯片尺寸（mm） 6 .45率 10fps 采样位深 8深度 12bits 工作电压 8V（mm） 29 .3 29.0 29.0传感器结构 面阵接口 Mount、CS-Mount 图像数据格式 Mono8、B量 80g 同步方式 外
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种圆形物体定位算法及在齿轮测量中的应用[J]. 卢军,雷思鸣. 陕西科技大学学报. 2017(05)
[2]基于图像处理的圆柱直齿轮识别技术研究[J]. 吴倩,顾寄南,张丽鹏. 工具技术. 2017(06)
[3]齿轮测量仪器的动态设计方法及其应用[J]. 舒赞辉,石照耀,王笑一. 仪器仪表学报. 2017(04)
[4]基于内容的图像分割方法综述[J]. 姜枫,顾庆,郝慧珍,李娜,郭延文,陈道蓄. 软件学报. 2017(01)
[5]非圆齿轮齿廓特性分析及偏差测量方法研究[J]. 韩江,高婷,江本赤,夏链. 电子测量与仪器学报. 2016(10)
[6]结合四角共线约束的大视场双目相机标定方法[J]. 杨帆,刘巍,张洋,高鹏,贾振元. 光学学报. 2016(07)
[7]基于Lab空间和K-Means聚类的叶片分割算法研究[J]. 邹秋霞,杨林楠,彭琳,郑强. 农机化研究. 2015(09)
[8]基于视觉定位的LED送料器[J]. 卢军,张传凯. 制造业自动化. 2015(13)
[9]基于形状特征的图像检索系统的设计[J]. 周美丽,白宗文. 国外电子测量技术. 2015(06)
[10]齿轮测量技术新发展[J]. 王维毅. 科技资讯. 2015(12)
博士论文
[1]基于变化方向光源的压印立体字符分割方法的研究[D]. 陈为.山东大学 2013
[2]基于多尺度变换的图像去噪及融合算法研究[D]. 刘玉淑.山东大学 2013
硕士论文
[1]亚像素边缘检测及参数获取[D]. 杨凯华.浙江工业大学 2017
[2]机器视觉照明技术与装置实验研究[D]. 杨锐.中原工学院 2016
[3]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[4]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
[5]指针式仪表检测技术研究与应用[D]. 肖文武.广东工业大学 2014
[6]基于机器视觉的纺织品经纬密度的自动检测系统设计[D]. 许芳玲.江苏科技大学 2013
[7]融合颜色和形状特征的图像检索技术[D]. 张树臣.吉林大学 2012
[8]视频检测中的相机标定方法研究[D]. 岳浩.华中科技大学 2012
[9]基于FPGA的视频运动目标跟踪系统[D]. 刘东明.哈尔滨工程大学 2011
[10]卡把机结构与纸币图像识别与计数系统的研究[D]. 吴宝臣.东北大学 2010
本文编号：3266977
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3266977.html
教材专著
