基于机器视觉的胶管质量检测系统研发

发布时间：2023-05-31 04:31

　　车用橡胶导管是汽车发动机中传递油、水、气以及液力的关键部件,其质量直接影响发动机的运行稳定性与汽车的行车安全。车用橡胶导管生产过程中需要严格的质量检验,其中尺寸的质量指标检验目前都是由人工采用接触式测量工具完成,由于橡胶材质易形变的特性,使得接触式测量的精度受人为主观影响较大,并且检验效率低下,不能满足现代化生产的要求。本文致力于开发一套基于机器视觉技术的胶管尺寸质量自动检验系统,目的是替代人工检验,同时提高检验精度和效率。本文首先对胶管尺寸测量的需求进行分析,并提出了系统的总体方案与设计原则;在硬件方面,确定了光源、相机、图像采集卡等设备的关键参数与具体型号;在软件方面,设计了测量算法及检测平台的各功能模块,并完成了与硬件的系统联调。为提高胶管尺寸检测精度,本文提出了一种基于亚像素边缘与极坐标轴的测量点提取方法,该方法首先通过相机标定得到像素当量;接着对原始图像进行预处理与ROI选定,得到没有纤维层干扰的胶管截面像素级边缘,以该边缘作为粗定位,再通过Zernike亚像素边缘检测方法,拟合得到亚像素级边缘定位;通过建立以形心为原点的多条极轴与亚像素边界曲线相交获取一系列尺寸测量点,相比...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题选题背景与意义
    1.2 国内外研究的发展与现状
        1.2.1 机器视觉边缘检测研究现状
        1.2.2 机器视觉尺寸测量研究现状
    1.3 本文主要工作及结构安排
第二章 机器视觉尺寸测量系统的架构与基本原理
    2.1 机器视觉尺寸测量系统的基本架构
        2.1.1 机器视觉尺寸测量系统的硬件构成
        2.1.2 机器视觉尺寸测量系统的软件模块
    2.2 机器视觉系统的成像建模与测量精度
        2.2.1 机器视觉系统的线性成像建模
        2.2.2 机器视觉尺寸测量系统的精度分析
    2.3 本章小结
第三章 胶管质量检测系统中硬件设计与实现
    3.1 系统需求分析与结构设计
    3.2 光源与照明系统设计
    3.3 相机与镜头的选型
    3.4 图像采集卡的选型
    3.5 相机与镜头的内外参数标定
    3.6 胶管质量检测系统硬件平台的搭建
    3.7 本章小结
第四章 胶管质量检测系统的软件设计与实现
    4.1 系统软件总体设计
    4.2 图像处理模块的算法流程
    4.3 图像预处理
        4.3.1 中值滤波
        4.3.2 灰度映射
    4.4 图像分割与ROI提取
    4.5 测量点提取
        4.5.1 基于连通域分析的边缘跟踪
        4.5.2 亚像素边缘检测
        4.5.3 连通域形心与极轴
    4.6 检测结果与分析
        4.6.1 尺寸测量
        4.6.2 尺寸测量结果与精度
    4.7 软件开发平台搭建
        4.7.1 软件环境
        4.7.2 图像采集模块
        4.7.3 数据处理模块
        4.7.4 上位机图形交互界面
    4.8 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢



本文编号：3825691