基于机器视觉的焊缝位置识别研究
发布时间：2021-08-09 01:11
随着科技的进步和工业技术的高速发展,人们对焊接工艺提出了更高的要求。传统的手工焊接方法工作效率低、成本高、质量参差不齐,已经远远不能满足工业的发展要求,自动化和智能化是未来的发展趋势,因此焊缝位置的测量和跟踪成为目前研究的热点。而机器视觉检测技术因其具有非接触、精度高、速度快的优点,已成为精密测量技术的重要发展方向。本文针对工件的焊接需求,对传统的双目视觉测量算法进行了分析和改进,并搭建了双目视觉测量系统,编写了焊缝坐标识别程序。本文参考了大量机器视觉测量系统的设计经验,根据工件的特征和测量要求设计了总体方案,完成了硬件的组建,选择出了合适的光源、工业相机、镜头等。分析了光源的安装方式和照明方式,以及工业相机和镜头的特性。之后研究了针对工件特点进行的图像滤波、腐蚀、膨胀、二值化等图像预处理技术,以及预焊点识别和直线拟合等图像后处理技术,并给出了各种算法对图像的处理效果。最后分析了平行光轴的双目视觉测量方法,同时根据工件的实际情况改进了双目测量算法,分别采用平行光轴和汇交光轴的方式进行精度测量,并对结果进行了分析。本文利用LabVIEW软件搭建了双目视觉测量系统,在实验室数控机床上进行了...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Marr视觉信息处理的三个阶段第一阶段为早期视觉处理阶段，目标是将输入的图像经过处理提取出要目标特
第 1 章 绪 论者的位置，如图 1-2 所示。由于加工误差和焊接时成为椭圆形薄壁，旋转时焊缝会出现上下偏移和前觉对焊缝的空间位置进行识别。针对预焊点会对焊出了一种利用二值矩阵智能去除预焊点的方法：首二值化处理，再将图像转换成二值矩阵，通过矩阵点，最后通过直线拟合算法拟合成一条直线，从而一种新的双目视觉算法：首先建立目标点空间位置模型，再求取目标点与摄像机光心的直线方程，两标，从而实现了对焊缝的立体视觉识别。并与传统分析该算法的优缺点。
第 2 章 机器视觉测量系统第 2 章 机器视觉测量系统机器视觉系统是指在视觉中所涉及的硬件设备，通过这些硬件设备可以建立、有效的视觉系统。通常，典型的机器视觉系统由以下四个部分－光源、相机像采集卡和图像处理软件组成，如图 2-1 所示。使用光源照亮物体并突出想要检目标特征，再利用摄像机采集被测物体的图片，并传递给视觉软件，软件根据的特点进行图像处理，从而提取出目标的特征。提取出目标特征后再进行分析判断结果，控制系统根据结果控制焊枪运动。本章主要介绍机器视觉系统的构及焊机的机械结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种图像滤波处理方法比较[J]. 徐莉莉. 电脑知识与技术. 2017(31)
[2]基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状[J]. 郭志鹏,于治水,张培磊,王曼,陈磊. 轻工机械. 2016(05)
[3]基于Marr理论的立体视觉概述[J]. 陈新河,周波,梁宝华. 宜宾学院学报. 2015(12)
[4]腐蚀膨胀算法对灰度图像去噪的应用[J]. 高薪,胡月,杜威,史晓玥,田益民. 北京印刷学院学报. 2014(04)
[5]双目视觉在移动机器人定位中的应用[J]. 王殿君. 中国机械工程. 2013(09)
[6]中国焊接制造领域学科发展研究[J]. 李晓延,武传松,李午申. 机械工程学报. 2012(06)
[7]基于VB语言实现最小二乘法直线拟合[J]. 兰燕娜,薛同莲,李雅丽,崔荣华. 长江大学学报(自然科学版). 2011(06)
[8]基于主成分分析法的X射线焊缝缺陷图像增强与分割算法[J]. 殷鹰,毛健,苏真伟. 无损检测. 2010(09)
[9]CCD和CMOS图像传感器的异同剖析[J]. 韩振雷. 影像技术. 2009(04)
[10]CMOS图像传感器的研究进展[J]. 李继军,杜云刚,张丽华,刘全龙,陈建芮. 激光与光电子学进展. 2009(04)
硕士论文
[1]基于机器视觉和深度学习的目标识别与抓取定位研究[D]. 李传朋.中北大学 2017
[2]基于点激光和双目视觉的货物尺寸测量的研究[D]. 邵宝峰.大连理工大学 2016
[3]基于视频序列的双目视觉立体匹配算法研究[D]. 丁志勇.天津大学 2016
[4]基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D]. 陈熙引.华南理工大学 2015
[5]基于LabVIEW的印刷标签缺陷检测方法研究[D]. 邢堃.东华大学 2013
[6]CMOS图像传感器的图像降噪技术的研究[D]. 邹义平.北京邮电大学 2009
[7]基于CCD的图像采集和处理系统[D]. 顾一.浙江大学 2008
[8]机器人视觉焊缝轨迹跟踪及深度信息提取[D]. 刘国权.南昌大学 2008
[9]基于双目视觉的三维重建技术研究[D]. 王晓华.山东科技大学 2004
本文编号：3331056
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Marr视觉信息处理的三个阶段第一阶段为早期视觉处理阶段，目标是将输入的图像经过处理提取出要目标特
第 1 章 绪 论者的位置，如图 1-2 所示。由于加工误差和焊接时成为椭圆形薄壁，旋转时焊缝会出现上下偏移和前觉对焊缝的空间位置进行识别。针对预焊点会对焊出了一种利用二值矩阵智能去除预焊点的方法：首二值化处理，再将图像转换成二值矩阵，通过矩阵点，最后通过直线拟合算法拟合成一条直线，从而一种新的双目视觉算法：首先建立目标点空间位置模型，再求取目标点与摄像机光心的直线方程，两标，从而实现了对焊缝的立体视觉识别。并与传统分析该算法的优缺点。
第 2 章 机器视觉测量系统第 2 章 机器视觉测量系统机器视觉系统是指在视觉中所涉及的硬件设备，通过这些硬件设备可以建立、有效的视觉系统。通常，典型的机器视觉系统由以下四个部分－光源、相机像采集卡和图像处理软件组成，如图 2-1 所示。使用光源照亮物体并突出想要检目标特征，再利用摄像机采集被测物体的图片，并传递给视觉软件，软件根据的特点进行图像处理，从而提取出目标的特征。提取出目标特征后再进行分析判断结果，控制系统根据结果控制焊枪运动。本章主要介绍机器视觉系统的构及焊机的机械结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]几种图像滤波处理方法比较[J]. 徐莉莉. 电脑知识与技术. 2017(31)
[2]基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状[J]. 郭志鹏,于治水,张培磊,王曼,陈磊. 轻工机械. 2016(05)
[3]基于Marr理论的立体视觉概述[J]. 陈新河,周波,梁宝华. 宜宾学院学报. 2015(12)
[4]腐蚀膨胀算法对灰度图像去噪的应用[J]. 高薪,胡月,杜威,史晓玥,田益民. 北京印刷学院学报. 2014(04)
[5]双目视觉在移动机器人定位中的应用[J]. 王殿君. 中国机械工程. 2013(09)
[6]中国焊接制造领域学科发展研究[J]. 李晓延,武传松,李午申. 机械工程学报. 2012(06)
[7]基于VB语言实现最小二乘法直线拟合[J]. 兰燕娜,薛同莲,李雅丽,崔荣华. 长江大学学报(自然科学版). 2011(06)
[8]基于主成分分析法的X射线焊缝缺陷图像增强与分割算法[J]. 殷鹰,毛健,苏真伟. 无损检测. 2010(09)
[9]CCD和CMOS图像传感器的异同剖析[J]. 韩振雷. 影像技术. 2009(04)
[10]CMOS图像传感器的研究进展[J]. 李继军,杜云刚,张丽华,刘全龙,陈建芮. 激光与光电子学进展. 2009(04)
硕士论文
[1]基于机器视觉和深度学习的目标识别与抓取定位研究[D]. 李传朋.中北大学 2017
[2]基于点激光和双目视觉的货物尺寸测量的研究[D]. 邵宝峰.大连理工大学 2016
[3]基于视频序列的双目视觉立体匹配算法研究[D]. 丁志勇.天津大学 2016
[4]基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D]. 陈熙引.华南理工大学 2015
[5]基于LabVIEW的印刷标签缺陷检测方法研究[D]. 邢堃.东华大学 2013
[6]CMOS图像传感器的图像降噪技术的研究[D]. 邹义平.北京邮电大学 2009
[7]基于CCD的图像采集和处理系统[D]. 顾一.浙江大学 2008
[8]机器人视觉焊缝轨迹跟踪及深度信息提取[D]. 刘国权.南昌大学 2008
[9]基于双目视觉的三维重建技术研究[D]. 王晓华.山东科技大学 2004
本文编号：3331056
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