工件的尺寸測量是機加工領域工業(yè)生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)之一,測量結果的正確與否會直接影響最終的產(chǎn)品品質,并且對后續(xù)的再加工和裝配起到關鍵性的作用。隨著“工業(yè)4.0”時代的推進,工件尺寸測量技術也在快速發(fā)展,人們要求新的測量技術滿足高精度、高效率、自動化的特點。傳統(tǒng)的人工測量方法很難滿足現(xiàn)今大批量工業(yè)生產(chǎn)的需求,若將機器視覺技術應用在工業(yè)測量領域,則可以極大地提高測量精度、效率、可靠性,以及自動化、智能化的水平。因此,本論文圍繞機器視覺和工件尺寸測量,展開系統(tǒng)研究和算法設計。論文首先對照明光源和圖像采集展開分析研究,設計了藍色LED環(huán)形光正向照明,雙遠心鏡頭配合500萬工業(yè)級CCD的工件成像測量系統(tǒng),為后續(xù)獲得高對比度、高清晰度的圖像奠定了基礎。其次,本文從機械加工的工藝出發(fā),分析了各類加工方式對工件表面完整性的影響,以及工件表面完整性的好壞對輪廓提取的影響。并將工件按照外輪廓的形態(tài)分成“懸崖式”和“緩坡式”兩大類。針對這兩類輪廓,本論文共提出輪廓分段提取法、上表面信息法、骨架去枝法、灰度直方圖分割法等四種工件外輪廓提取算法。這些方法采用了合適的圖像處理算法來避免工件表面完整性對輪廓提取的干擾。最... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文.2 工件表面完整性對輪廓提取的影響根據(jù)上述各類機械加工方式對工件表面完整性影響的討論，我們可以知道在實工業(yè)生產(chǎn)中，即使是同種型號或同一生產(chǎn)批次的產(chǎn)品，通常也很難保證每個工件全一致。由于材料、加工精度以及復雜工業(yè)環(huán)境下的其它因素的限制，工件通常寸、形狀和反射特性上都會有一些差別[59]。哪怕在同樣的拍攝環(huán)境下采集圖像，差異性也將導致不同個體的圖像間灰度值分布的巨大變化，如圖 3-1 所示。因此圖像處理過程中，無法找到一個適用于同類型工件的所有個體的圖像分割閾值，了圖像分割的難度。

圖 3-1 同型號工件的不同個體工件本身的結構，表面完整性的好壞程度和照明方式等因素會量，尤其對于有著復雜邊緣信息的工件，圖像不同位置處背景不同的尺度范圍內[60]，如圖 3-2 所示。由于邊緣自身存在不同息在進行邊緣提取的操作之前是無法獲知的。如果僅僅使用某檢測算子是無法保證準確地檢測出所有邊緣的[61]。比如選擇高相關邊緣，但這樣的邊緣通常被割裂成若干段，忽視了很多邊值可以保證邊緣不會斷裂，但最后的檢測結果里又會包括很多圖像本身的質量問題或是閾值的設定無法實現(xiàn)局部自適應，會導經(jīng)常含有錯誤的邊緣信息，這些錯誤信息降低了工件輪廓定位

【參考文獻】：
期刊論文
[1]試論機械加工工藝對零部件表面完整性的影響[J]. 尹桂敏.  山東工業(yè)技術. 2019(02)
[2]機械加工工藝對零部件表面完整性的影響分析[J]. 劉誠,吳錳,艾迪.  時代農(nóng)機. 2018(06)
[3]機械加工工藝對零部件表面完整性的影響分析[J]. 王曉雷,姚子生,袁帥.  科技經(jīng)濟導刊. 2018(16)
[4]機器視覺的零件輪廓尺寸測量系統(tǒng)設計[J]. 萬子平,馬麗莎,陳明,劉劍霄.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2017(12)
[5]基于迭代擬合的集裝箱角件邊緣檢測算法[J]. 高飛,李定謝爾,徐云靜,盧書芳,肖剛.  計算機測量與控制. 2017(09)
[6]基于小波變換和數(shù)學形態(tài)學的孔徑測量研究[J]. 唐瑞尹,王荃,何鴻鯤,胡連軍.  應用光學. 2017(04)
[7]基于機器視覺的大型零件尺寸測量技術研究[J]. 李雪嬌,姜月秋,李偉帥,高宏偉.  光電技術應用. 2017(02)
[8]一種非接觸式的圓孔形零件尺寸檢測[J]. 謝紅,廖志杰,邢廷文.  電子設計工程. 2016(19)
[9]基于機器視覺的高精度測量與裝配系統(tǒng)設計[J]. 焦亮,胡國清,呂成志,趙朋飛.  計算機測量與控制. 2016(07)
[10]淺談機器視覺技術在自動化制造業(yè)中的應用[J]. 吳繼方.  山東工業(yè)技術. 2016(11)

博士論文
[1]基于機器視覺的砂輪廓形測量系統(tǒng)研究[D]. 趙萍.沈陽工業(yè)大學 2013

碩士論文
[1]基于機器視覺工件尺寸測量方法研究[D]. 謝家欣.長春工業(yè)大學 2018
[2]基于視覺技術的零件尺寸測量系統(tǒng)的研究[D]. 周春蘭.浙江理工大學 2016
[3]基于中高級視覺機理的輪廓檢測方法研究[D]. 郭策鋒.電子科技大學 2016
[4]刀具幾何參數(shù)圖像測量技術研究[D]. 關波.中北大學 2015
[5]幾何構件狀態(tài)圖像測量系統(tǒng)設計[D]. 王春萌.中北大學 2015
[6]基于機器視覺的機械零件二維尺寸檢測系統(tǒng)研究[D]. 徐鵬.華南理工大學 2015
[7]基于機器視覺的在線高精度零件測量關鍵技術的方法研究[D]. 李林娜.天津科技大學 2015
[8]基于AOI的FPC缺陷檢測系統(tǒng)的研究與設計[D]. 王盛婷.華南理工大學 2014
[9]基于CMOS機器視覺的圓筒形零件尺寸檢測系統(tǒng)研究[D]. 高瓊.中北大學 2013
[10]刀具圖像輪廓特征檢測[D]. 陳琛.西安工業(yè)大學 2013



本文編號：3058875