基于图像处理的钢球计数与尺寸识别系统研究
发布时间：2021-06-28 19:46
依据国际轴承协会统计,由于轴承钢球的质量问题致使轴承失效的的概率高达59%。目前国内外轴承钢球生产厂家大多采用人工称重计数的方法进行成品钢球的计数。依靠人工称重的方法对钢球进行计数不仅会影响计数的准确性,而且该方法并不具备尺寸识别功能。在长期的生产过程中,人会由于长期的机械性工作而产生疲劳,严重的影响了生产效率,给企业造成了额外的经济损失,尤其是钢球计数包装过程中产生的混球现象,会严重影响轴承的使用寿命,甚至带来严重的事故。本论文针对企业需求,研制了钢球精确计数与尺寸识别系统,该系统采用CCD图像识别处理技术。整个系统的计数流程如下:首先使预计数盘的钢球数量尽量接近并小于等于所需钢球数量的预定值,之后钢球进入精确计数盘,继续采用CCD相机进行精确计数,精确计数的数量与预定数量的差值采用单球补偿机构进行补偿,以达到钢球的预定数量。在精确计数的同时,同样采用图像处理技术对混入的其它尺寸钢球进行筛选。整个计数、筛选的动作流程以及图像处理,均采用计算机控制自动完成,控制软件采用Visual Studio 2016作为编程环境。计数准确率达到100%,计数与筛选过程中要求钢球不可以有磨损,剧烈碰...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小型光电计数器到目前为止，国外已经出版了大量关于光电计数器和光电计数理论的书籍，光电
效应，可以对钢球进行计数，目前为应用最广泛的测量钢球数量的方法。米未娜等人[14]提出的应用霍尔传感器进行计数的方法，该方法利用钢球与霍尔传感器的电磁特性，通过钢球与霍尔元件之间产生的压差进行计数。但是由于霍尔传感器本身的特性，对大量钢球进行计数时误差较大。国内除了霍尔计数器外，大多数科研院所也在计数领域展开了一系列的研究。例如，由昆明理工大学研制出的钢球自动计数排列装置[15]。该装置通过带有通孔的计数板计数。该方法计数准确，但是效率底下。当对不同尺寸钢球进行计数时，更换工装复杂。图1.2钢球自动计数排列装置
4由王忠山,李彦清等人[16]发表的基于图像识别技术的钢球精确计数方法一文中提出通过钢球图像标记的方法实现钢球精确计数。此外国内还有一种基于旋转电磁铁的轴承质量检测装置[17]，其主要应用单片机来控制步进电机与旋转电磁铁，从而达到检测不同尺寸钢球的质量的目的。但由于其检测范围狭隘，成本高等因素，应用并不广泛。其原理图如图1.3所示。图1.3旋转电磁铁计数原理图从国内外计数方法的发展现状来看，国外最早应用光电计数器进行计数，到现在的应用图像处理技术进行计数方法，都处在当今世界科技的发展前沿。纵观国内的计数方法的发展现状，大部分还停留在应用传统的机械结构进行计数的阶段。例如，应用霍尔效应进行计数和旋转电磁铁计数等。近年来，随着各大高校与企业的联合发展，对先进的科学技术越来越重视。在一些高校，陆续出现了应用图像技术进行计数的方法。但从整体看来，国内的先进制造技术水平还依然落后于国外。先进的制造技术是衡量一个国家发展水平的重要标志，在如今科技飞速发展的时代，我们必须努力的向先进的科学技术飞进，加大企业与高校的合作力度以及高校之内的各学科之间的融合。国内的计数方法效率低，传统的计数方法已经不能满足现在工厂的生产需求。我们应该努力的研发先进的计数方法来解决目前的计数问题。1.2.2国内外图像处理技术发展现状图像处理技术是利用计算机对采集的图像进行处理的一种先进的技术[18,19]。其中，以数字图像与模拟图像为主要处理对象。目前，在工业生产制造领域，大部分采用数字化图像，通过工业相机采集图像，然后利用计算机程序对采集的图像进行增强，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进双边滤波与随机共振的图像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,贺科宁. 激光杂志. 2018(08)
[2]基于FPGA的高速图像存储系统的设计[J]. 杨玉华,秦菲,单彦虎,张虎威. 电子器件. 2018(04)
[3]一种改进的Canny图像分割算法[J]. 杨少令,刁燕,罗华,徐天雄. 计算机与现代化. 2018(08)
[4]基于OV7670机器人视觉图像采集模块的设计[J]. 程飞,左其波,欧阳常童. 电子测试. 2018(13)
[5]霍尔式钢球检测计数装置的设计与分析[J]. 米未娜,李俊,雒晓凤,韩新猛. 科技风. 2017(26)
[6]滚动体行业“十三五”技术发展方向[J]. 张永乾. 轴承. 2017(09)
[7]基于彩色线阵CCD的茶叶分选识别算法研究[J]. 李明珠,倪超,张晓,刘希,李华赛. 中国农机化学报. 2015(04)
[8]基于图像识别技术的钢球精确计数方法[J]. 王忠山,李彦清,任涛. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[9]Realtime Vision-Based Surface Defect Inspection of Steel Balls[J]. 王仲,邢芊,付鲁华,孙虹. Transactions of Tianjin University. 2015(01)
[10]基于FPGA的CMOS图像传感器驱动电路设计[J]. 应小军,李瑜煜. 广东工业大学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]基于多特征融合的手势识别技术研究[D]. 杨红玲.广西民族大学 2018
[2]基于视觉的运动目标检测与跟踪算法的研究与实现[D]. 李晓晓.南京理工大学 2017
[3]监控视频中的车型识别技术研究[D]. 程丽霞.广东工业大学 2016
[4]基于CCD的钢球外观检测技术的研究[D]. 马芸艳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3254939
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小型光电计数器到目前为止，国外已经出版了大量关于光电计数器和光电计数理论的书籍，光电
效应，可以对钢球进行计数，目前为应用最广泛的测量钢球数量的方法。米未娜等人[14]提出的应用霍尔传感器进行计数的方法，该方法利用钢球与霍尔传感器的电磁特性，通过钢球与霍尔元件之间产生的压差进行计数。但是由于霍尔传感器本身的特性，对大量钢球进行计数时误差较大。国内除了霍尔计数器外，大多数科研院所也在计数领域展开了一系列的研究。例如，由昆明理工大学研制出的钢球自动计数排列装置[15]。该装置通过带有通孔的计数板计数。该方法计数准确，但是效率底下。当对不同尺寸钢球进行计数时，更换工装复杂。图1.2钢球自动计数排列装置
4由王忠山,李彦清等人[16]发表的基于图像识别技术的钢球精确计数方法一文中提出通过钢球图像标记的方法实现钢球精确计数。此外国内还有一种基于旋转电磁铁的轴承质量检测装置[17]，其主要应用单片机来控制步进电机与旋转电磁铁，从而达到检测不同尺寸钢球的质量的目的。但由于其检测范围狭隘，成本高等因素，应用并不广泛。其原理图如图1.3所示。图1.3旋转电磁铁计数原理图从国内外计数方法的发展现状来看，国外最早应用光电计数器进行计数，到现在的应用图像处理技术进行计数方法，都处在当今世界科技的发展前沿。纵观国内的计数方法的发展现状，大部分还停留在应用传统的机械结构进行计数的阶段。例如，应用霍尔效应进行计数和旋转电磁铁计数等。近年来，随着各大高校与企业的联合发展，对先进的科学技术越来越重视。在一些高校，陆续出现了应用图像技术进行计数的方法。但从整体看来，国内的先进制造技术水平还依然落后于国外。先进的制造技术是衡量一个国家发展水平的重要标志，在如今科技飞速发展的时代，我们必须努力的向先进的科学技术飞进，加大企业与高校的合作力度以及高校之内的各学科之间的融合。国内的计数方法效率低，传统的计数方法已经不能满足现在工厂的生产需求。我们应该努力的研发先进的计数方法来解决目前的计数问题。1.2.2国内外图像处理技术发展现状图像处理技术是利用计算机对采集的图像进行处理的一种先进的技术[18,19]。其中，以数字图像与模拟图像为主要处理对象。目前，在工业生产制造领域，大部分采用数字化图像，通过工业相机采集图像，然后利用计算机程序对采集的图像进行增强，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进双边滤波与随机共振的图像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,贺科宁. 激光杂志. 2018(08)
[2]基于FPGA的高速图像存储系统的设计[J]. 杨玉华,秦菲,单彦虎,张虎威. 电子器件. 2018(04)
[3]一种改进的Canny图像分割算法[J]. 杨少令,刁燕,罗华,徐天雄. 计算机与现代化. 2018(08)
[4]基于OV7670机器人视觉图像采集模块的设计[J]. 程飞,左其波,欧阳常童. 电子测试. 2018(13)
[5]霍尔式钢球检测计数装置的设计与分析[J]. 米未娜,李俊,雒晓凤,韩新猛. 科技风. 2017(26)
[6]滚动体行业“十三五”技术发展方向[J]. 张永乾. 轴承. 2017(09)
[7]基于彩色线阵CCD的茶叶分选识别算法研究[J]. 李明珠,倪超,张晓,刘希,李华赛. 中国农机化学报. 2015(04)
[8]基于图像识别技术的钢球精确计数方法[J]. 王忠山,李彦清,任涛. 长春理工大学学报(自然科学版). 2015(03)
[9]Realtime Vision-Based Surface Defect Inspection of Steel Balls[J]. 王仲,邢芊,付鲁华,孙虹. Transactions of Tianjin University. 2015(01)
[10]基于FPGA的CMOS图像传感器驱动电路设计[J]. 应小军,李瑜煜. 广东工业大学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]基于多特征融合的手势识别技术研究[D]. 杨红玲.广西民族大学 2018
[2]基于视觉的运动目标检测与跟踪算法的研究与实现[D]. 李晓晓.南京理工大学 2017
[3]监控视频中的车型识别技术研究[D]. 程丽霞.广东工业大学 2016
[4]基于CCD的钢球外观检测技术的研究[D]. 马芸艳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3254939
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