基于计算机视觉的轴类零件尺寸检测系统软件研发.pdf

广东工业大学
硕士学位论文
基于计算机视觉的轴类零件尺寸检测系统软件研发
姓名:郭伟华
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:徐杜
20100601
摘要轴类零件尺寸的测量是轴类零件制造业的重要环节,随着制造技术的不断发展,关键词:线阵煌枷翊恚环⒍牛怀叽缂觳猓皇泳跫觳猓传统的测量方法已经不能满足生产的需要。就目前国内许多制造业对零件的尺寸检测而言,其检测工作还停留在单纯人工视觉或人工视觉与机械量具、光学仪器相结合对产品进行人工抽检的阶段。人工检测往往存在:效率低、可靠性差、检测精度不高、成本高、容易出错等弊端【俊随着计算机技术的发展,利用图像处理的方法来测量轴类零件尺寸成为可能。采用基于图像检测的尺寸检测方法,不仅可以避免人工检测的缺点,而且能实现对加工零件在线、快速、准确和非接触的自动化检测。本研究课题结合学科发展趋势和实际应用需求,在参考大量文献和剖析工业领域的莶杉低车幕∩希蟹⒒诩扑慊泳醯闹崂嗔慵叽缂觳庀低软件萌砑饕Sτ糜谄捣⒍帕慵某叽缂觳,本文主要包括以下几个方面的工作:葜崂嗔慵扑慊泳跫觳庀低车墓δ苄枨螅治龌诩扑慊泳醯闹崂零件尺寸检测的软件系统结构和模块,研发和设计该软件系统。褂肰疟嘈慈砑共僮鹘缑婢哂辛己玫挠没Ы缑妫峁└髦挚刂参数和操作参数的输入,实现整个检测系统的检测功能。迪侄约觳庀低秤布目刂疲ㄓ萌砑ü硕刂瓶ǘ灾崂嗔慵觳庥件系统的机械位移台的运动控制。圆杉ǖ娜砑7黃进行二次开发,实现对检测系统图像采集功能。约觳庀低车钠渌砑δ苣?榻械鞫扔牍芾恚迪至送暾幕诩扑慊视觉的轴类零件尺寸检测系统功能。摘要
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第一章。,检测技术的发展在一定程度上体现着一个。目前,随着现代工业生产技术的迅速发展,对工业产品的测量精确度、测量效率以及测量自动化程度的要求也越来越高。现代工业生产的检测技术已从低效率低精确度的手工检测转变成高精度、高效率、实时在线、非接触检测。先进的测量技术能实现能对生产过程实现全面控制,提高生产效率和产品的合格率。机械制造工业是我国重要的命脉产业,据中国机械工业联合会统计显示,从年起,中国机械工业已经连续瓴蠲磕晟弦桓鲂碌耐蛞谠Lń祝年,中国机械工业产值首次迈进了万亿元的级别,。年,汽车行业工业总产值占同期机械工业总产值.%,%。轴类零件是汽车工业中极为常见极为重要的零件,其综合形状误差精度不仅直接影响汽车的性能、质量及其使用寿命,而且对降低能源消耗和环境保护等有重要影响【俊目前,全国约嗉一抵圃炱笠抵杏幸淮笈ㄒ荡邮轮崂嗔慵钠业,至少有%以上的机械制造企业需要使用高精度的轴类零件形状误差自动检测设备。然而,目前国内轴类零件的高精度自动化检测方面的设备非常少,主要以国外产品居多,但价格非常昂贵,不能为大多数国内机械制造企业所接受。因此本论文开展基于计算机视觉的轴类零件尺寸检测系统的研究,具有重要的研究意义和巨大的市场前景,可为企业降低生产成本,提高产品质量。随着加工制造技术的不断提高和加工工艺的不断改进,要求检测手段具备相应的测量精度和较快的在线测量速度。然而,现有的检测手段缬伪昕ǔ摺⑶Х殖摺量规、轮廓仪、显微镜、三坐标测量仪等皇谴嬖诰ǘ鹊汀⑽蟛畲蟮娜钡憔褪抢动强度大、检测效率低,难以兼顾速度与精度两者之间的矛盾,无法达到检测的自动化及高精度的要求。目前日益兴起的计算机视觉技术可以较好地解决这一矛盾。第一章绪论
国内外现状及发展趋势觉应用于精密测试领域,从而形成了一门专门的技术——计算机视觉检测技术。视优点,比如大量程、非接触、直观、快速和具有较高的检测精度等。.√庖庖统的应用软件,主要是针对一类特殊轴类零件——汽车气门的尺寸检测需求而开发计算机视觉的目的是赋予机器类似生物体所特有的视觉信息处理能力,将计算机视觉检测作为计算机视觉的一个应用,其内容不仅在于视觉感知、认知和模式识别等,更着重于空间几何尺寸的精确检测和定位。基于计算机视觉的检测系统,是指利用茸魑M枷翊ǜ衅鳎酆显擞猛枷翊怼⒕懿饬康燃际酰蟹墙哟ザ或者三维坐标测量的检测系统【俊W魑R恢中滦偷募觳馐侄危泳跫觳庥衅涠捞氐随着计算机视觉检测技术的不断发展,它将逐渐成为现代制造过程中提高产品质量的一种有效的方法和手段。利用计算机视觉进行检测的最大特点在于可进行无损检测、在线精确与快速测量,可应用于手工无法检测和不便于检测的场合,这对生产中的成品检查尤为重要。因此,利用这种技术可以保证产品质量,降低生产成本,提高生产率,解放劳动力,达到时势所趋的产业需求。本课题的研究内容是设计及研发一