基于计算机视觉的透明材料缺陷检测系统研究

发布时间：2023-03-23 21:55

　　近年来,随着现代制造业与光学技术的发展及材料工艺的提高,透明材料在精密光学仪器类、照明器材类和玻璃类的制备过程中具有良好的应用前景以及研究价值,故透明材料在加工质量方面更要做到精益求精,而人工检测难以满足现代化生产的需求,本文就是在此背景下对透明材料的缺陷检测进行技术研究与实现。首先介绍了透明材料缺陷检测的研究背景与意义,提出基于计算机视觉的透明材料缺陷检测系统的总体设计方案,将系统分为软件模块和硬件模块。将硬件模块分为三个方面进行介绍,确定硬件选型后设计了一套透明材料偏振图像获取装置,为后续的图像处理提供了数据基础。同时提出了软件模块的总体流程框架,明确了透明材料缺陷检测系统的功能。文章从四个模块进行研究。首先对搭建基于计算机视觉的透明材料缺陷检测装置,获取透明材料的偏振图像。其次是对图像进行预处理,包括偏振图像灰度变化、梯度重构、图像加光、图像平滑等具体操作,在经过以上预处理后偏振图像中的缺陷与背景很大程度上分离,然后本文对获取到的偏振图像进行数据增强与标注,通过对图像的旋转、平移、放缩、改变明暗等方式对原始图像数据进行扩充,形成透明材料的偏振图像数据集。接下来文章研究了五种常见的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 计算机视觉的研究现状
        1.2.1 计算机视觉的概念及发展
        1.2.2 计算机视觉应用
    1.3 基于计算机视觉的透明材料缺陷检测系统的研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 透明材料缺陷检测系统的总体设计
    2.1 透明材料缺陷检测系统的方案设计
    2.2 透明材料缺陷检测系统的硬件设计
        2.2.1 图像获取装置
        2.2.2 光源及照明方式的选择
        2.2.3 透明材料缺陷检测装置的设计
    2.3 透明材料缺陷检测系统的软件设计
        2.3.1 开发平台及语言
        2.3.2 软件模块
    2.4 本章小结
第3章 偏振成像技术
    3.1 偏振成像系统
        3.1.1 同时型偏振成像系统
        3.1.2 分时型偏振成像系统
    3.2 偏振光的旋光效应
    3.3 本章小结
第4章 偏振图像采集与预处理
    4.1 透明材料的缺陷分析
    4.2 偏振图像采集及预处理
        4.2.1 灰度变换
        4.2.2 梯度重构
        4.2.3 图像加光
        4.2.4 图像滤波
    4.3 图像数据增强
    4.4 本章小结
第5章 系统实验分析
    5.1 目标检测技术
        5.1.1 传统目标检测算法
        5.1.2 基于卷积神经网络的目标检测算法
    5.2 YOLOv3网络模型及框架
    5.3 小结YOLOv3网络模型改进
        5.3.1 交并比的改进
        5.3.2 非极大值抑制
    5.4 透明材料缺陷识别与分类实现
        5.4.1 缺陷标注与构建图像数据库
        5.4.2 环境配置与训练过程
        5.4.3 实验结论与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附录



本文编号：3768824