基于机器视觉的数字皮革收缩温度检测仪的研究
发布时间：2022-11-08 20:03
在皮革工业中,皮革材料性能参数的检测对其加工工艺的参数制定和工艺选择有着重要指导意义,根据国家标准规定,当皮革试样缓慢受热收缩时产生0.15mm的微小形变（位移）的时刻即为皮革收缩的开始时刻,而此时刻所对应的温度定义为该皮革试样的收缩温度。所以对微小位移量的实时准确检测是皮革收缩温度参数检测过程中的主要技术难题。因此在陕西省科学技术发展计划项目基金的支持下,我们设计了一款基于机器视觉的皮革收缩温度检测装置。本次以皮革收缩温度检测仪为研究对象,根据国家检测标准中相关技术要求,基于机器视觉技术原理,实现真正意义上的非接触式位移检测,从而在理论和实践结合上完成微小位移量的高精度实时测量,为高性价比皮革收缩温度检测仪的研制和生产提供了对力的技术支持。本文主要通过改进方案中位移信号采集的方式来解决仪器在使用过程中遇到的检测精度偏低和操作复杂等工程技术问题,且利用优化仪器的整体结构,提高位移测量精度和温度检测范围,并对加热温度进行有效控制等新措施,使得仪器在使用过程中具有操作简单,数据准确度高的特点;本仪器在位移检测方面通过图像传感器对标志物难过方向进行连续采样来实现皮样受热后收缩形变信号的采集,...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 概述
1.1.2 检测皮革收缩温度的意义
1.2 国内外现状
1.2.1 国内外皮革收缩温度测定仪的研究
1.2.2 机器视觉在位移检测中应用的国内外现状
1.3 存在问题
1.4 课题的主要工作及章节安排
1.4.1 课题的主要工作
1.4.2 全文章节安排
2 皮革收缩温度检测仪的整体设计
2.1 设计依据
2.2 系统结构及测量原理
2.3 整机结构设计
2.4 整体方案设计
2.4.1 硬件电路总体设计方案
2.4.2 软件总体设计方案
2.5 技术优势
2.6 本章小结
3 系统硬件方案研究与设计
3.1 温度信号处理与控制
3.1.1 PT1000测温电路
3.1.2 恒流源驱动电路
3.1.3 A/D转换电路
3.1.4 恒速升温控制
3.2 位移信息处理方案
3.2.1 灰度化
3.2.2 图像滤波
3.2.3 二值化
3.2.4 Harris角点检测算法
3.2.5 张正友标定
3.2.6 计算内参和外参
3.2.7 最大似然估计
3.3 电机驱动
3.4 皮革标准试样制取
3.5 本章小结
4 系统软件方案研究与设计
4.1 检测仪主机软件设计
4.1.1 主控模块
4.1.2 初始化模块设计
4.1.3 A/D转换模块
4.1.4 恒速升温控制模块
4.1.5 主机与上位机通信
4.2 上位机软件设计
4.2.1 位移测量模块
4.2.2 检测收缩温度流程
4.2.3 软件界面设计
4.3 本章小结
5 仪器调试与实验
5.1 仪器的调试
5.1.1 数据的检测与分析
5.1.2 温度精度测试与分析
5.1.3 加热介质温度分布测试
5.2 本章小结
6 结论
6.1 课题研究成果
6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多角度缆索全景图像拼接算法研究[J]. 李利,蔡毅,陈刚,尹德帆. 北华航天工业学院学报. 2017(02)
[2]计算机视觉检测技术的发展及应用研究[J]. 薛峰,郭萍. 通信电源技术. 2016(06)
[3]基于局部期望阈值分割的图像边缘检测算法[J]. 刘占. 计算机与现代化. 2016(08)
[4]基于改进Harris角点算法的摄像机标定技术研究[J]. 曹兵,李文博,张云波. 计算机测量与控制. 2016(05)
[5]基于计算机视觉的位移测试方法研究与实现[J]. 陈苏,陈国兴,韩晓健,戚承志,杜修力. 振动与冲击. 2015(18)
[6]基于Harris-张正友平面标定法的摄像机标定算法[J]. 卢英,王慧琴,佟威,李俊杰. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]铂电阻高精度温度测量系统设计[J]. 郑泽祥,姜周曙,黄国辉,王剑. 机电工程. 2013(12)
[8]基于神经网络提高皮革收缩温度测量精度的研究[J]. 宁铎,石秉恒,吕斌,张欢. 中国皮革. 2013(21)
[9]基于.NET平台的岩屑图像灰度化方法研究与实现[J]. 符耀庆,刘换来. 硅谷. 2013(01)
[10]89C52单片机系统的USB接口[J]. 吴波. 中国科技信息. 2012(16)
硕士论文
[1]改进型数字皮革收缩温度测定仪的研究[D]. 曹继春.陕西科技大学 2018
[2]基于Harris角点检测算法的图像拼接技术的研究与应用[D]. 郭晨曦.西安科技大学 2016
[3]车辆轮廓自动测量系统的研究与设计[D]. 程磊.山东理工大学 2016
[4]提高皮革收缩温度测定仪性能的研究[D]. 石秉恒.陕西科技大学 2014
[5]基于Otsu算法的图像分割研究[D]. 李梅.合肥工业大学 2011
本文编号：3704472
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 概述
1.1.2 检测皮革收缩温度的意义
1.2 国内外现状
1.2.1 国内外皮革收缩温度测定仪的研究
1.2.2 机器视觉在位移检测中应用的国内外现状
1.3 存在问题
1.4 课题的主要工作及章节安排
1.4.1 课题的主要工作
1.4.2 全文章节安排
2 皮革收缩温度检测仪的整体设计
2.1 设计依据
2.2 系统结构及测量原理
2.3 整机结构设计
2.4 整体方案设计
2.4.1 硬件电路总体设计方案
2.4.2 软件总体设计方案
2.5 技术优势
2.6 本章小结
3 系统硬件方案研究与设计
3.1 温度信号处理与控制
3.1.1 PT1000测温电路
3.1.2 恒流源驱动电路
3.1.3 A/D转换电路
3.1.4 恒速升温控制
3.2 位移信息处理方案
3.2.1 灰度化
3.2.2 图像滤波
3.2.3 二值化
3.2.4 Harris角点检测算法
3.2.5 张正友标定
3.2.6 计算内参和外参
3.2.7 最大似然估计
3.3 电机驱动
3.4 皮革标准试样制取
3.5 本章小结
4 系统软件方案研究与设计
4.1 检测仪主机软件设计
4.1.1 主控模块
4.1.2 初始化模块设计
4.1.3 A/D转换模块
4.1.4 恒速升温控制模块
4.1.5 主机与上位机通信
4.2 上位机软件设计
4.2.1 位移测量模块
4.2.2 检测收缩温度流程
4.2.3 软件界面设计
4.3 本章小结
5 仪器调试与实验
5.1 仪器的调试
5.1.1 数据的检测与分析
5.1.2 温度精度测试与分析
5.1.3 加热介质温度分布测试
5.2 本章小结
6 结论
6.1 课题研究成果
6.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多角度缆索全景图像拼接算法研究[J]. 李利,蔡毅,陈刚,尹德帆. 北华航天工业学院学报. 2017(02)
[2]计算机视觉检测技术的发展及应用研究[J]. 薛峰,郭萍. 通信电源技术. 2016(06)
[3]基于局部期望阈值分割的图像边缘检测算法[J]. 刘占. 计算机与现代化. 2016(08)
[4]基于改进Harris角点算法的摄像机标定技术研究[J]. 曹兵,李文博,张云波. 计算机测量与控制. 2016(05)
[5]基于计算机视觉的位移测试方法研究与实现[J]. 陈苏,陈国兴,韩晓健,戚承志,杜修力. 振动与冲击. 2015(18)
[6]基于Harris-张正友平面标定法的摄像机标定算法[J]. 卢英,王慧琴,佟威,李俊杰. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2014(06)
[7]铂电阻高精度温度测量系统设计[J]. 郑泽祥,姜周曙,黄国辉,王剑. 机电工程. 2013(12)
[8]基于神经网络提高皮革收缩温度测量精度的研究[J]. 宁铎,石秉恒,吕斌,张欢. 中国皮革. 2013(21)
[9]基于.NET平台的岩屑图像灰度化方法研究与实现[J]. 符耀庆,刘换来. 硅谷. 2013(01)
[10]89C52单片机系统的USB接口[J]. 吴波. 中国科技信息. 2012(16)
硕士论文
[1]改进型数字皮革收缩温度测定仪的研究[D]. 曹继春.陕西科技大学 2018
[2]基于Harris角点检测算法的图像拼接技术的研究与应用[D]. 郭晨曦.西安科技大学 2016
[3]车辆轮廓自动测量系统的研究与设计[D]. 程磊.山东理工大学 2016
[4]提高皮革收缩温度测定仪性能的研究[D]. 石秉恒.陕西科技大学 2014
[5]基于Otsu算法的图像分割研究[D]. 李梅.合肥工业大学 2011
本文编号：3704472
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3704472.html
