异型材断面尺寸视觉检测技术研究

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1、y956446分类号TP391单位代码11232密级.申请北京机械工业学院工学硕士学位论文异型材断面尺寸视觉检测技术研究学科(专业)：测试计量技术及仪器研究生：朱宏德指导教师：邓文怡教授二00六年三月摘要摘要测量的视觉化方法是测量领域的新方向，随制造业和计算机技术的发展而出现，它采用工业摄像头或其他光电成像器件对被测物体成像，用数字图像处理技术及其分析技术完成图像目标的识别及检测。视觉测量技术比传统测量技术在某些方面具有比较显然的优越性，如比较容易实现自动化测量、快速测量和非接触式测量。目前视觉技术在众多领域得到

2、广泛地应用，特别是在制造业中应用于产品的测量和检测。在生产中，常常需要测量某些工件断面的几何参数。例如塑钢门窗型材断面等。目前国内对这类产品的测量多是停留在手工卡尺测量的水平上，只能少量的采样抽检，产品的高合格率得不到保证。为适应这种需求，本课题设计了一种利用视觉方法实现工件断面尺寸和形位参数自动测量的系统。主要研究内容为图像处理和测量算法，实现图像分析，图像匹配，系统标定和参数测量等功能，完成了工件断面自动视觉测量的软件。采集到的图像预处理是视觉系统中必不可少的重要步骤，针对常见断面图像的特点，利用Canny边

3、缘化方法，在维护边缘定位精度的基础上，实现了理想的单像素封闭边缘，为下一步图像分析做好准备。寻找和定位被测量元素一直是视觉测量的重点和关键所在。论文在边缘图像的基础上，采用面积匹配的方法，通过动态改变步长实现边缘图像和输入标准图像的匹配。标准图像是一个由被测件设计图纸生成的包含所有测量元素信息的位图，因此，匹配完成后，也就实现了全部的测量元素的定位；然后再按要求对各种尺寸和形位参数进行测量。精确的定位边缘，正确的匹配测量元素，合理的测量方法，这些保证了系统在一般配置下对常见尺寸及形位参数的测量达到了一定的精度，满

4、足一般工件对尺寸的精度要求。关键词：机器视觉；数字图像处理；标定；断面尺寸测量IAbstracthiAbstractABSTRACTMachinevisionisanewtechnologyemergedinresentyearswiththedevelopmentofmanufacturing.Theimagesofobjectsaregottenwithcamerasorotherimagegrabbingdevices.Accordingtotheseimagestheobjectsintheimagesa

5、reidentifiedanddetectedwithimageanalysisandprocessing.Thenafter,thedimensionsofthemeasuredobjectcanbeattained.Itisobviousthatthemethodofmachinevisionmeasurementhasoverwhelmingsuperiority,suchasautomatization,expeditiousnessandnocontactmeasurement.Moreandmorec

6、onventionalmeasurementmethodsisreplacedbymachinevisionmethods.Inrecentyears，machinevisionhasbeenwidelyusedinmanyfields，especiallyinmanufacturingindustrial.Itisimportanttomeasurethecross-sessiondimensionsoftheworkpiecesinthefactorytoinsuretheirqualities*Suchas

7、dimensionsofPVCwindowframecross-sessions.Atpresent,theseproductsaremeasuredwithmicrometercalipers,andonlyasmallportioncanbemeasured.Sothehighqualitycannotbeassured.Soanewmachinevisionmeasuringmethodisdescribedinthispaper,whichcanmeasuredimensionsofcross-sessi

8、onsautomaticallyandfast.Inthissystem，imageprocessingalgorithm,anewimagerecognitionandmatchingmethod,systemcalibrationmethodandparametersmeasurementarewelldesigned.Ademoversionofmeasuremen