基于图像处理双金属片温度特性检测系统的研究

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1、摘要IV基于图像处理技术的双金属片温度特性检测系统电力电子与电力传动熊谌飞郑寿森副教授摘要双金属片是温控器保护器中的重要部件，其温度特性的检测是温控器产品质量控制的重要手段。目前，双金属片温度特性检测手段的相对落后是国内双金属片行业中面临的主要问题。因此研究高性价比的双金属片温度特性检测系统具有重要的工程实际意义。本文基于图像处理技术，通过对传统边缘提取和图像识别算法的研究，设计并实现了双金属片突跳状态的自动检测算法。在此基础上，建立双金属片温度特性自动化检测系统。针对双金属片图像反射光多，对比度不强的问题，采用对称的白炽灯作为光源。采用380万像

2、素、lO帧／秒的面阵CMOS摄像装置进行图像摄取，以达到系统的分辩率精度要求。设计基于AT89S51单片机的控制子系统，完成接收图像识别结果信号，温度的实时采集，输出执行机构控制信号等功能。采用改进的最大熵法和数学形态学法进行边缘提取，得到单像素连续边缘，解决系统区域定位和图像分块问题，该算法不仅运算量小，定位精度也较高。根据系统实时性要求，设计了基于灰度特征的双金属片突跳状态识别算法，该算法采用在线学习的方式得出双金属片灰度变化最大的区域作为判别依据，避免了离线统计方法的烦琐，使系统的适用性更强。编制基于LabVIEW8．2平台的系统软件，实现各

3、功能模块。最后通过具体实验验证了本文所设计系统的可行性，该系统能够准确识别出温度规格为30。C的双金属片阵列的突跳状态，得出温度特性。关键词：图像处理，双金属片，边缘提取，阈值分割，LabVIEWVAbstractVResearchOnBimetallicStripTemperatureCharacteristicDetectingSystemBasedOnImageProcessingPowerElectronicsandPowerDriverXiongShen—feiViceProf．ZhenShou．SenABSTRACTThebimetal

4、licstripisthemostimportantpartoftemperaturecontrolproducts．Thedetectionofitstemperaturecharacteristicisanimportantqualitycontrolmeansofthetemperaturecontrolproduct．Themajorproblemfacedintheprocessofbimetallicstripauto—manufactureisthatitsdetectiontechniqueisnotgoodenough．There

5、fore，ithasimportantpracticalsignificancetostudythetemperaturecharacteristicdetectingsystemforthebimetallicstrip．Basedontheresearchoftraditionaledgedetectionandimagerecognitionalgorithmandbyuseofimageprocessingtechnology，thispaperprovidesandrealizesabimetallicstripsnapbackstate

6、automaticdetectionalgorithm．Andonthisbasis，thispaperdesignsthebimetallicstriptemperaturecharacteristicdetectionsystem．Aimingatthefactthathighreflectionlightandlowcontrastofbimetallicstripimage，thesystemadoptssymmetryincandescentlampasthelightsource，andchoosesthethreemillionpix

7、eland10frames／simageintakedevicestomeettheaccuracyneeds．Thispaperdesignscontrolsub—systembasedonthe51SCMandrealizesresultsacceptingofimagerecognition，temperatureacquisition，theoutputofcontrolsignaltotheexecutiondevicethroughtheD／Aandotherfunctions．Throughimprovingmaximumentrop

8、yandmathematicalmorphologyalgorithmthispaperfirstdesignstheed