【摘要】：伴隨工業(yè)革命4.0時代的提出,日益提高的工業(yè)自動化水平,帶動了社會眾多行業(yè)的生產(chǎn)線加入到自動化技術(shù)的行列。線材在我們生活中隨處可見,應(yīng)用廣泛,挑選出優(yōu)質(zhì)且適合實(shí)際使用的線材是非常必要的,而且鋼材產(chǎn)業(yè)占據(jù)著國家經(jīng)濟(jì)的命脈。直徑測量系統(tǒng)的設(shè)計目的是能夠?qū)堉七^程中的高速線材進(jìn)行直徑的測量,通過對直徑的測量判斷其精度的大小,進(jìn)而對系統(tǒng)的整體設(shè)計做出相應(yīng)的調(diào)整,在此基礎(chǔ)上再做后續(xù)的篩選。對于線材直徑的測量關(guān)鍵在于對測量系統(tǒng)的設(shè)計,本文旨在設(shè)計出基于機(jī)器視覺的CCD線材測徑系統(tǒng)。機(jī)器視覺的概念最先是由美國源于對機(jī)器人的研究提出的,至今海外掌握機(jī)器視覺的核心技術(shù)與要領(lǐng)。21世紀(jì)初,在日益完善的自動化技術(shù)這樣的市場大環(huán)境下,機(jī)器視覺引入到國內(nèi)。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測量與監(jiān)測,不僅節(jié)省了人力成本,在一些高危產(chǎn)業(yè)鏈中還規(guī)避了一定的風(fēng)險。目前不僅在精密機(jī)械工業(yè)測量中,在食品,醫(yī)療,航天,農(nóng)業(yè),汽車等各行各業(yè)中,機(jī)器視覺都得到良好的運(yùn)用。機(jī)器視覺測量是一種區(qū)別于傳統(tǒng)直接測量的非接觸測量方法,這種方法與被測物不直接接觸,避免了測量系統(tǒng)對于被測物的摩擦損害,最大化的避免測量誤差。而在視覺測量過程中光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計是至關(guān)重要的,光源,鏡頭以及圖像傳感器的種類選擇決定了整體性能的優(yōu)劣,本試驗(yàn)就在找尋鏡頭和圖像傳感器的過程中花費(fèi)了大量的精力,最終了解到需要使用大口徑雙遠(yuǎn)心鏡頭和面陣CCD圖像傳感器�；跈C(jī)器視覺的直徑測量方法因其具有高效,快速,測量精度高,節(jié)約成本,風(fēng)險小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。本文就高速線材的測徑系統(tǒng)的設(shè)計,完成了以下幾個方面的工作:1)介紹國內(nèi)外關(guān)于測徑系統(tǒng)的使用和研究狀況,了解研究和設(shè)計線材直徑測量系統(tǒng)的背景意義之所在,查閱文獻(xiàn)掌握國內(nèi)外對于系統(tǒng)的運(yùn)用場景,結(jié)合已出現(xiàn)的設(shè)備方案分析優(yōu)缺點(diǎn),并分析接觸式測徑和非接觸式測徑的區(qū)別,詮釋本課題使用非接觸測徑的緣由與意義。2)關(guān)于機(jī)器視覺的概念,應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)做出詳細(xì)的闡述。3)對基于機(jī)器視覺的直徑測量系統(tǒng)的工作原理與內(nèi)容做出解釋,將系統(tǒng)中的硬件組成元件進(jìn)行詳細(xì)闡述,解釋為什么選擇LED背光源,面陣圖像傳感器,和大口徑遠(yuǎn)心鏡頭,并介紹最終希望搭建成的系統(tǒng)設(shè)計是怎樣的。4)在硬件結(jié)構(gòu)匹配完成后進(jìn)行對圖片的獲取,獲取得到的圖片會出現(xiàn)噪聲,模糊等情況需要對其進(jìn)行預(yù)處理,探究噪聲的起源以及對噪聲的濾波處理方法,實(shí)驗(yàn)平臺上使用的待測物得到的圖片通過Matlab進(jìn)行軟件算法處理,得到相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)。
【圖文】：

技術(shù)涉獵多個產(chǎn)業(yè)鏈，如機(jī)器人挑選還有工件尺寸檢測等。其中，康耐視逡逑（Ｃｏｇｎｅｘ）是視覺系統(tǒng)的龍頭企業(yè)，公司生產(chǎn)的產(chǎn)品特點(diǎn)是簡便易操作，，并且逡逑體積小。如圖１－２是Ａｌｂｅｒ公司使用康耐視的視覺測量系統(tǒng)。１９８４年，Ｋｅｓａｌｃ等逡逑人己經(jīng)開始利用一臺照相機(jī)測量圓柱形零件的直徑。２００１年，Ｓｔｒｏｕｐｅ等人設(shè)計逡逑了在線視覺檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)精度可達(dá)到0．0３ｍｍ。進(jìn)入到２０１３年度，這種使用逡逑機(jī)器替代人眼的相關(guān)產(chǎn)業(yè)在全世界范圍內(nèi)的分布在表１－１中顯示出來。２０１４年，逡逑在一場關(guān)于足球盛宴的場合中，巴西國家就是將嶄新技術(shù)運(yùn)用在實(shí)踐中，將整套逡逑視覺系統(tǒng)用于支撐門線識別，極大的體現(xiàn)出這場比賽的嚴(yán)謹(jǐn)性與公平性。是逡逑ＧｏａｌＣｏｎｔｒｏｌ公司研發(fā)產(chǎn)出這種技術(shù)，簡單來說就是在球場上安置多臺高速攝像逡逑機(jī)，當(dāng)飛躍的足球整體跨越門線的時候，視覺采集系統(tǒng)自動辨別，并同時將信號逡逑傳達(dá)給主裁判。德國在這項(xiàng)技術(shù)方面的造詣不可小看

Ｆｉｇ．邋１－４邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍａｃｈｉｎｅ邋ｖｉｓｉｏｎ邋ｉｎ邋ｖａｉ邋ｉｏｕｓ邋ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ逡逑圖１－４就展現(xiàn)了機(jī)器視覺在實(shí)際生活中的各種運(yùn)用。中國的市場資源極其誘逡逑人，許多著名國外Ｉ商如Ｃｏｇｎｅｘ邋（康耐視），ＢａｓｌｅｒＤａｔａ邋（巴斯勒數(shù)據(jù)），ＴＥＯ逡逑（迪奧科技），ＳＯＮＹ邋（索尼），看準(zhǔn)趨勢，抓住機(jī)遇，近年來不斷尋求與中國逡逑廠商的合作機(jī)會，努力達(dá)成共贏關(guān)系。逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TH711

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本文編號：2693897