气泡水准仪校正系统的设计与实现

发布时间：2017-12-07 21:07

本文关键词：气泡水准仪校正系统的设计与实现

【摘要】：为了保证产品的准确度,在水准仪的生产过程中,我们需要对产品进行检测。这主要是通过图像处理等方式对水准柱中的气泡位置进行检测并计算出气泡偏移的距离来确定该产品是否合格。对于那些不合格的产品,我们需要对水准柱的倾斜角度进行校正。以前大多数工厂是通过人工转动工件来实现水准仪的校正,消耗大量的人力物力,效率和准确度都比较低。现在开发的气泡水准仪校正系统除了能提高准确度和效率,还能减少工人的工作量,并大大提高生产线的自动化水平。在本文中,我们首先介绍了课题研究的背景、机器视觉的研究现状和发展趋势以及相关工业应用的研究现状。接着,在第2章中,我们介绍了本应用中所使用的图像采集系统以及机电控制系统的硬件部分。我们搭建了图像采集系统的硬件平台,对工业摄像机、光学镜头、光源以及照明方式的选型进行了阐述。并且我们系统地介绍了机电控制系统的各种硬件,包括伺服电机、伺服驱动器、运动控制卡、气缸、电磁阀。然后,在第3章中,我们详细阐述了对气泡进行定位的算法。我们把一维边缘提取算法的主要思想应用于水准柱上边缘、气泡下边缘、左右参考线上端点、左右参考线左右边缘、气泡左右端点的定位之中,并且给出了这些定位的判据。我们构造了一个理想的椭圆形边缘来验证边缘提取算法不仅可以应用于直线边缘也可以应用于弧形边缘。我们引入了 min-max标准化和min-max比例化使得算法能够适应光照和物距变化。我们还详细阐述了 Canny边缘滤波器的原理。我们可以使用这种边缘滤波器来改进定位的精确度。最后,在第4章中,我们详细阐述了对气泡水准仪进行校正的算法。我们分别阐述了气泡位于左右参考线所夹的范围之内和之外时的控制策略。我们给出了气泡位于左右参考线所夹的范围之内时电机旋转角度的计算方法,并给出了气泡位于左右参考线所夹的范围之外时电机旋转方向的判定方法。我们还提出一种新的直线检测算法,并把这种算法应用到气泡位于左右参考线所夹的范围之外时的电机控制算法。有别于通常的霍夫变换算法在全局范围内不分长度和宽度地搜索所有可能存在的线段,我们提出的直线检测算法可以更加快速地搜索特定长度和宽度的线段。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH712;TP391.41

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 王志衡;吴福朝;;内积能量与边缘检测[J];计算机学报;2009年11期

2 王彦春;梁德群;王演;;基于图像模糊熵邻域非一致性的过渡区提取与分割[J];电子学报;2008年12期

3 刘丙涛;田铮;李小斌;周强锋;;基于图论Gomory-Hu算法的SAR图像多尺度分割[J];宇航学报;2008年03期

4 魏鸿磊;欧宗瑛;张建新;;采用支持向量机的指纹图像分割[J];系统仿真学报;2007年10期

5 薄华;马缚龙;焦李成;;基于免疫算法的SAR图像分割方法研究[J];电子与信息学报;2007年02期

6 丛琳;沙宇恒;焦李成;;基于免疫克隆选择算法的图像分割[J];电子与信息学报;2006年07期

7 刘仁金,黄贤武;图像分割的商空间粒度原理[J];计算机学报;2005年10期

8 魏煜,朱善安;图像处理在水平尺标定系统中的应用[J];计算机应用研究;2004年12期

9 魏煜,朱善安;最优阈值变换和轮廓跟踪在轮廓检测中的应用[J];计算机工程与应用;2004年24期

10 宋勇,郝群,王涌天,王占和;CMOS图像传感器与CCD的比较及发展现状[J];仪器仪表学报;2001年S1期