双列金属零件加工质量机器视觉检测系统研发
发布时间：2021-04-23 12:02
金属零部件是汽车工业的重要组成部分,随着人们生活水平的提高汽车的需求也越来越大,相应的就需要生产更多的金属零部件。目前金属零部件生产厂家一般为中小型企业,资金的缺乏使得这些企业只能先购买先进的生产设备提高生产自动化水平,对于价格昂贵的自动检测设备大多数企业购买不起,因此只能采用人工目测或者工人依靠简单的量具检测的方式来检测产品的加工质量,检测工序的自动化程度还远远不足。因此,研究具有自主知识产权且性价比高的金属零部件产品质量自动精密检测设备供企业使用具有重要意义。针对上述问题,本文对基于机器视觉技术的双列金属零部件自动检测系统进行研究。首先分析了两种零件的加工质量检测内容与要求,根据检测要求设计了整体解决方案与工作流程,在此基础上分析检测设备的主要功能模块与相互关系。根据检测零件的特征设计视觉解决方案,并设计分拣装置将不合格零件分离。研究了从零件特征图像中自动提取待测边界、检测零件表面缺陷等关键特征量的图像处理算法。根据视觉系统采集到的特征图像,对其进行预处理获取ROI,然后通过亚像素边缘检测技术提取出待测特征量边缘信息并使用最小二乘法拟合边缘特征圆。将几何模板匹配算法、经高斯图像金字...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 机器视觉检测技术的发展
1.2.1 国外机器视觉应用于金属零件检测的发展
1.2.2 国内机器视觉应用于金属零件检测的发展
1.3 研究问题的提出
1.4 论文研究目标和内容
第二章 金属零件加工质量检测平台总体设计
2.1 引言
2.2 两种金属零配件加工质量检测要求
2.2.1 弹簧承载座检测内容和要求
2.2.2 垫片检测内容和要求
2.3 两种零件并列在线检测整体解决方案
2.3.1 双列零件在线检测系统功能模块
2.3.2 双列零件在线检测系统工作流程
2.3.3 双列零件在线检测系统整体模型
2.4 视觉系统解决方案
2.4.1 光源的选型与设计
2.4.2 工业相机选型
2.4.3 镜头选型
2.5 分拣控制系统解决方案
2.5.1 弹簧承载座分拣控制系统设计
2.5.2 垫片分拣控制系统设计
2.5.3 上位机与分拣系统通讯方式选择
2.6 本章小结
第三章 零件图像预处理和待测边界提取方法
3.1 引言
3.2 两种零件图像处理目标及流程
3.3 零件图像预处理
3.3.1 两种零件的滤波处理
3.3.2 两种零件的阈值分割
3.3.3 感兴趣区域提取
3.4 零件图像亚像素边缘检测
3.4.1 像素级图像边缘检测
3.4.2 从像素精度到亚像素精度边缘提取
3.5 标定系统的设计
3.6 本章小结
第四章 零件表面特征缺陷图像处理技术研究
4.1 引言
4.2 基于模板匹配方法的缺陷特征提取和分析
4.2.1 灰度匹配方法分析
4.2.2 几何匹配方法分析
4.3 基于掩膜技术的缺陷提取和分析
4.3.1 基于掩膜技术的弹簧承载座边缘缺口检测
4.3.2 基于掩膜技术的垫片表面划擦缺陷检测
4.4 本章小结
第五章 样机软件开发与实验验证
5.1 引言
5.2 检测系统软件开发
5.2.1 软件平台的选择
5.2.2 软件模块设计与实现
5.3 实验结果验证
5.3.1 两种零件的特征尺寸测量准确度评价
5.3.2 两种零件的特征尺寸重复测量精度评价
5.3.3 系统检测算法实验
5.4 影响测量精度的因素
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的农作物表面多特征决策融合病变判断算法[J]. 刘恩泽,吴文福. 吉林大学学报(工学版). 2018(06)
[2]机器视觉在核电站蒸发器涡流检测中的应用[J]. 唐博,汪双印,唐岚,林戈. 无损检测. 2018(10)
[3]一种基于改进非局部均值滤波算法的红外图像去噪[J]. 郭晨龙,赵旭阳,郑海燕,梁锡宁. 红外技术. 2018(07)
[4]汽车发动机进气歧管高精度亚像素边缘检测[J]. 徐平,薛凌云,常英杰. 计量学报. 2018(03)
[5]基于空间金字塔和特征集成的智能机器人目标检测算法[J]. 王万良,朱炎亮,王铮,屠海龙. 计算机集成制造系统. 2017(11)
[6]探析金属机械加工制造工艺[J]. 焦媛媛. 科技经济导刊. 2017(21)
[7]基于LabVIEW的几何匹配方法的设计与实现[J]. 李光明,孙英爽,党小娟. 计算机工程与设计. 2016(10)
[8]基于机器视觉的工件锯片缺陷检测系统设计[J]. 管小卫,丁琳. 软件工程. 2016(08)
[9]一种针对椒盐噪声的新型迭代自适应滤波器[J]. 黄琪,李鼎权,施涛,孙菁,刘会刚. 南开大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
博士论文
[1]快速模板匹配方法及其在眉毛识别中的应用[D]. 李厚君.北京工业大学 2015
硕士论文
[1]基于Kinect的手势图像识别研究[D]. 金宏硕.沈阳工业大学 2018
[2]基于机器视觉的汽车门板焊点识别算法研究[D]. 刘金.华南理工大学 2018
[3]基于机器视觉的刀具磨损检测系统研究[D]. 吴同坤.哈尔滨理工大学 2018
[4]多相机坐标测量技术的研究[D]. 张裕海.中国科学技术大学 2017
[5]基于几何基元特征的图像匹配算法研究及在锡膏印刷机上的应用[D]. 张新乾.华中科技大学 2017
[6]基于机器视觉的轴套尺寸及涂层表面检测系统的研究[D]. 邓家华.华南理工大学 2017
[7]磁瓦缺陷自动检测关键技术研究[D]. 黄兴.东南大学 2017
[8]基于图像方法的轴承套圈磁粉探伤技术研究[D]. 刘金肖.东南大学 2017
[9]CMOS图像传感器像素光敏器件研究[D]. 李天琦.哈尔滨工程大学 2013
[10]基于机器视觉的汽车零件缺陷检测技术研究[D]. 厉晓飞.武汉理工大学 2012
本文编号：3155296
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 机器视觉检测技术的发展
1.2.1 国外机器视觉应用于金属零件检测的发展
1.2.2 国内机器视觉应用于金属零件检测的发展
1.3 研究问题的提出
1.4 论文研究目标和内容
第二章 金属零件加工质量检测平台总体设计
2.1 引言
2.2 两种金属零配件加工质量检测要求
2.2.1 弹簧承载座检测内容和要求
2.2.2 垫片检测内容和要求
2.3 两种零件并列在线检测整体解决方案
2.3.1 双列零件在线检测系统功能模块
2.3.2 双列零件在线检测系统工作流程
2.3.3 双列零件在线检测系统整体模型
2.4 视觉系统解决方案
2.4.1 光源的选型与设计
2.4.2 工业相机选型
2.4.3 镜头选型
2.5 分拣控制系统解决方案
2.5.1 弹簧承载座分拣控制系统设计
2.5.2 垫片分拣控制系统设计
2.5.3 上位机与分拣系统通讯方式选择
2.6 本章小结
第三章 零件图像预处理和待测边界提取方法
3.1 引言
3.2 两种零件图像处理目标及流程
3.3 零件图像预处理
3.3.1 两种零件的滤波处理
3.3.2 两种零件的阈值分割
3.3.3 感兴趣区域提取
3.4 零件图像亚像素边缘检测
3.4.1 像素级图像边缘检测
3.4.2 从像素精度到亚像素精度边缘提取
3.5 标定系统的设计
3.6 本章小结
第四章 零件表面特征缺陷图像处理技术研究
4.1 引言
4.2 基于模板匹配方法的缺陷特征提取和分析
4.2.1 灰度匹配方法分析
4.2.2 几何匹配方法分析
4.3 基于掩膜技术的缺陷提取和分析
4.3.1 基于掩膜技术的弹簧承载座边缘缺口检测
4.3.2 基于掩膜技术的垫片表面划擦缺陷检测
4.4 本章小结
第五章 样机软件开发与实验验证
5.1 引言
5.2 检测系统软件开发
5.2.1 软件平台的选择
5.2.2 软件模块设计与实现
5.3 实验结果验证
5.3.1 两种零件的特征尺寸测量准确度评价
5.3.2 两种零件的特征尺寸重复测量精度评价
5.3.3 系统检测算法实验
5.4 影响测量精度的因素
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的农作物表面多特征决策融合病变判断算法[J]. 刘恩泽,吴文福. 吉林大学学报(工学版). 2018(06)
[2]机器视觉在核电站蒸发器涡流检测中的应用[J]. 唐博,汪双印,唐岚,林戈. 无损检测. 2018(10)
[3]一种基于改进非局部均值滤波算法的红外图像去噪[J]. 郭晨龙,赵旭阳,郑海燕,梁锡宁. 红外技术. 2018(07)
[4]汽车发动机进气歧管高精度亚像素边缘检测[J]. 徐平,薛凌云,常英杰. 计量学报. 2018(03)
[5]基于空间金字塔和特征集成的智能机器人目标检测算法[J]. 王万良,朱炎亮,王铮,屠海龙. 计算机集成制造系统. 2017(11)
[6]探析金属机械加工制造工艺[J]. 焦媛媛. 科技经济导刊. 2017(21)
[7]基于LabVIEW的几何匹配方法的设计与实现[J]. 李光明,孙英爽,党小娟. 计算机工程与设计. 2016(10)
[8]基于机器视觉的工件锯片缺陷检测系统设计[J]. 管小卫,丁琳. 软件工程. 2016(08)
[9]一种针对椒盐噪声的新型迭代自适应滤波器[J]. 黄琪,李鼎权,施涛,孙菁,刘会刚. 南开大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
博士论文
[1]快速模板匹配方法及其在眉毛识别中的应用[D]. 李厚君.北京工业大学 2015
硕士论文
[1]基于Kinect的手势图像识别研究[D]. 金宏硕.沈阳工业大学 2018
[2]基于机器视觉的汽车门板焊点识别算法研究[D]. 刘金.华南理工大学 2018
[3]基于机器视觉的刀具磨损检测系统研究[D]. 吴同坤.哈尔滨理工大学 2018
[4]多相机坐标测量技术的研究[D]. 张裕海.中国科学技术大学 2017
[5]基于几何基元特征的图像匹配算法研究及在锡膏印刷机上的应用[D]. 张新乾.华中科技大学 2017
[6]基于机器视觉的轴套尺寸及涂层表面检测系统的研究[D]. 邓家华.华南理工大学 2017
[7]磁瓦缺陷自动检测关键技术研究[D]. 黄兴.东南大学 2017
[8]基于图像方法的轴承套圈磁粉探伤技术研究[D]. 刘金肖.东南大学 2017
[9]CMOS图像传感器像素光敏器件研究[D]. 李天琦.哈尔滨工程大学 2013
[10]基于机器视觉的汽车零件缺陷检测技术研究[D]. 厉晓飞.武汉理工大学 2012
本文编号：3155296
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3155296.html
