本文關(guān)鍵詞：基于機器視覺的光纖插芯同心度檢測研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光纖連接器是光纖通信系統(tǒng)中使用量最大且必不可少的無源器件,其核心部件是光纖插芯。光纖插芯由陶瓷材料制成,所以也被稱為陶瓷插芯,陶瓷插芯用于光纖對接時的精密準(zhǔn)直,它的同心度直接影響到光纖連接器的插入損耗和回波損耗,進而影響整個光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能,所以陶瓷插芯的同心度是判斷光纖連接器質(zhì)量的重要參數(shù)。對于陶瓷插芯同心度的檢測,目前主要的檢測方法都不同程度的存在精度不高的缺陷,有些還是手動測量。機器視覺檢測方法具有精度高、速度快、非接觸、無損傷等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測領(lǐng)域。經(jīng)過在陶瓷插芯生產(chǎn)廠家的調(diào)研,將機器視覺檢測技術(shù)應(yīng)用于陶瓷插芯的同心度檢測具有廣闊的市場前景,因此本文研究了一種基于機器視覺的陶瓷插芯同心度檢測算法,并設(shè)計研制了同心度檢測系統(tǒng)的樣機,目前正處于試用階段。本文查閱了國內(nèi)外關(guān)于陶瓷插芯同心度檢測的大量文獻。在參考陶瓷插芯生產(chǎn)廠家類似產(chǎn)品工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合生產(chǎn)工藝和車間環(huán)境,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件界面設(shè)計和算法設(shè)計進行了深入研究和反復(fù)試驗,首先根據(jù)陶瓷插芯的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點,對光源、照明方式、鏡頭和相機選型,并根據(jù)光路結(jié)構(gòu)設(shè)計儀器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);然后在VS2010開發(fā)平臺中根據(jù)生產(chǎn)廠家對檢測系統(tǒng)的功能要求對系統(tǒng)軟件及界面進行設(shè)計;再根據(jù)采集到的陶瓷插芯端面圖像特征,先進行像素級邊緣檢測,再設(shè)計一種基于高斯函數(shù)擬合法的亞像素邊緣檢測算法,檢測得到陶瓷插芯內(nèi)孔的亞像素邊緣用于擬合得到內(nèi)孔圓及圓心坐標(biāo);最后設(shè)計同心度的計算算法即通過擬合內(nèi)孔圓心轉(zhuǎn)動過程中的軌跡,將擬合內(nèi)孔圓心軌跡得到的圓的直徑作為陶瓷插芯的同心度值。本文設(shè)計了一系列實驗,通過與同類型產(chǎn)品對同一批次生產(chǎn)的陶瓷插芯檢測結(jié)果對比,驗證了本文所設(shè)計的算法及檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性;通過對不同批次生產(chǎn)的陶瓷插芯的檢測結(jié)果分析,驗證了本文所設(shè)計的算法及檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：光纖插芯 同心度 邊緣 亞像素 機器視覺 擬合
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.11;TN253
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 機器視覺的原理及在工業(yè)檢測中的應(yīng)用16-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和組織架構(gòu)18-20
• 2 同心度檢測系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)20-29
• 2.1 同心度檢測系統(tǒng)的工作原理20-21
• 2.2 光源21-23
• 2.3 鏡頭23-25
• 2.4 相機25-27
• 2.5 同心度檢測儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計29-34
• 3.1 系統(tǒng)軟件的基本要求29
• 3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計29-33
• 3.2.1 編程工具30
• 3.2.2 多線程架構(gòu)30-31
• 3.2.3 光纖插芯不合格品的去除31-32
• 3.2.4 界面設(shè)計32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 4 邊緣檢測算法設(shè)計34-59
• 4.1 圖像邊緣34-43
• 4.1.1 邊緣類型34-36
• 4.1.2 邊緣檢測原理及分類36
• 4.1.3 像素級邊緣檢測技術(shù)36-43
• 4.2 亞像素邊緣檢測概述43-44
• 4.3 亞像素邊緣檢測方法及類型44-53
• 4.3.1 矩方法44-49
• 4.3.2 插值法49-51
• 4.3.3 擬合法51-53
• 4.4 基于高斯函數(shù)擬合法的光纖插芯內(nèi)孔亞像素邊緣檢測53-57
• 4.5 實驗分析和結(jié)果57-59
• 5 光纖插芯同心度檢測算法設(shè)計59-70
• 5.1 同心度檢測原理概述59-60
• 5.2 內(nèi)孔圓擬合算法設(shè)計60-61
• 5.3 光纖插芯同心度計算61-63
• 5.4 實驗結(jié)果與分析63-70
• 6 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-74
• 作者簡歷逡逑74

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