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简论图象处理基于面阵CCD钢板几何尺寸测量系统

收藏本文 2024-03-11 点赞:10045 浏览:36972 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:钢板几何尺寸测量系统是以图像视觉测量为基础,集光学技术、电子技术、测试测量技术和计算机技术为一体的钢板尺寸测量检测设备。本系统解决了钢板生产历程中因为工作环境恶劣、采取人工检测速度慢而且容易疲劳难以保证测量的精度的不足,难以推动工厂的自动化和无人化。同时,实时的在线检测又可以及时发现不足、及时调整生产设备的工艺参数,提升产品生产质量。本论文采取面阵CCD传感器和图像采集卡等构成的信号采集设备对钢板进行图像采集,并将获取钢板的几何特点的光学信息转化成电信号后传给计算机进行读取和识别。然后在Visual Basic6.0和Matlab8.0构建的软件平台上,进行编程和程序开发,完成了在线显示,图像采集,在线、离线图像处理,数据记录与显示,图像精确定长等功能。导入程序的图像在经过了灰度化、二值化、滤波处理、边缘提取、加权标定算法定长后得到试件的几何尺寸值,更进一步的数字处理将得到试件的最大切割面积及切割方式。论文对系统程序进行了调试和优化,确定了最佳尺寸测量程序并用于生成最终的几何特点测量系统,并将开发出的软件系统与信号采集设备、计算机等硬件结合起来,形成了完整的特点识别系统。通过系统对钢板的实际测量及外部环境参数的设定,得到了钢板尺寸及测量误差。实验结果表明程序运转稳定,测量误差相对较小,测量精度高。关键词:面阵CCD论文测量论文图象处理论文

    中文摘要4-5

    ABSTRACT5-9

    第一章 绪论9-15

    1.1 选题背景及作用9-11

    1.2 钢板尺寸测量系统的近况11-14

    1.3 本课题的主要探讨内容、探讨策略14

    1.4 本章小结14-15

    第二章 CCD 原理和测量系统硬件组成15-27

    2.1 CCD 介绍15

    2.2 CCD 的基本结构15-16

    2.2.1 CCD 的分类15-16

    2.3 CCD 的工作原理16-18

    2.3.1 信号电荷的储存17-18

    2.3.2 信号电荷的传输18

    2.4 硬件系统的组成18-26

    2.4.1 光源照明系统19-21

    2.4.2 摄像机的选择21-23

    2.4.3 光学镜头的选择23-24

    2.4.4 采集卡的选择24-25

    2.4.5 计算机的选择25-26

    2.5 本章小结26-27

    第三章 钢板测量系统的标定27-38

    3.1 引言27

    3.2 系统模型的建立27-29

    3.2.1 小机模型27

    3.2.2 摄像机内参数模型27-28

    3.2.3 摄像机外参数模型28-29

    3.3 相机标定策略29-32

    3.4 实验与结果32-37

    3.5 本章小结37-38

    第四章 钢板测量系统的软件开发38-57

    4.1 引言38

    4.2 测量系统软件的开发38-41

    4.2.1 MATLAB 介绍38

    4.2.2 Visual Basic 介绍38

    4.2.3 VB 与 Matlab 混合编程的实现38-41

    4.3 测量软件系统的组成41

    4.4 测量软件系统介绍及运用41-56

    4.4.1 登录界面43-45

    4.4.2 修改界面45-46

    4.4.3 主界面46-47

    4.4.4 参数设定界面47-49

    4.4.5 在线显示界面49-52

    4.4.6 图像处理模块52-56

    4.5 本章小结56-57

    第五章 钢板测量图像处理57-70

    5.1 引言57

    5.2 钢板测量系统滤波处理57-62

    5.2.1 均值滤波处理58

    5.2.2 高斯滤波处理58-59

    5.2.3 中值滤波处理59-62

    5.3 钢板图像边缘检测62-68

    5.3.1 边缘定义与分类62-63

    5.3.2 图像二值化分割63-64

    5.3.3 边缘检测算子64-68

    5.4. 图像测量原理与策略68-69

    5.5 本章小结69-70

    第六章 实验与误差浅析70-74

    6.1 实验系统构成70-72

    6.2 实验结果与浅析72-73

    6.2.1 实验结果72-73

    6.2.2 图像采集的误差73

    6.3 本章小结73-74

    第七章 结论与展望74-76

    7.1 结论74

    7.2 展望74-76

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