基于dsp的机器视觉检测系统的设计及应用

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1、隶南y大◆孥硕士学位论文万方数据基于DSP的机器视觉检测系统的设计及应用导师姓名：韭壶胜熬援围童云直级王程垭机械工程学院东南大学2014年月万方数据MachineVisionDetectionSystemDesignandItsApplicationBasedonDSPAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheEngineerDegreeofMasterofEngineeringBYWANGChenyangSupervisedbyProf．ZHANGZhishengZHOUZhangyunSchoolofMechani

2、calEngineeringSoutheastUniversity2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：垂庭醴El期：塑!丝』：鲨东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电

3、子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：二鹜睦担导师签名：立丝鱼生日期：狸!丝￡留万方数据摘要基于DSP的机器视觉检测系统的设计及应用研究生：王晨阳指导老师(校内)：张志胜教授指导老师(校外)：周章云高级工程师学校：东南大学在现代自动化生产中，尤其在生产过程监控、检测产品质量方面，机器视觉技术应用广泛。本课题设计了一套基于DSP的机器视觉检测系统，该系统被应用到某

4、企业生产的两种器件的检测上：一是铝电解电容器在卷绕工艺后，对其引脚的各类缺陷检测；二是齿轮在压力机上进行冷整形之前，需要对齿轮键槽的朝向位置进行检测。这两个检测都属于工业检测中的外观检测。本文针对该企业的实际检测需求，分析了传统外观检测方法的弊端，提出了基于DSP的机器视觉检测系统的解决方案：两个检测应用都是对器件的外观检测，二者共用一套硬件系统，采用相同的软件程序流程。具体围绕机器视觉系统的硬件和两种检测算法进行详细设计，选择DM642为图像处理单元的核心，分模块对硬件进行原理图和PCB设计；软件框架采用图像采集、图像处理、控制决策与图像显示的框架，两个器件所

5、测量的外观参数不同，以保障流水线检测的实时性和准确性为目标，重点研究两种检测算法。对于电容器缺陷检测，如何快速、准确的判断电容器合格与否，并进行缺陷分类的算法设计成为了研究的重点。用固定阈值分割法对图像进行预处理，使用连通域法提取图像的轮廓信息，针对检测的实时性要求提出了一种简易的新算法：特征值的标定算法。利用特征点的快速标定和对像素当量的测定，对电容器的引脚进行快速检测。对于齿轮键槽朝向的检测，实质上是确定键槽角度，寻找直线的问题。先进行图像预处理、反色和轮廓提取算法，本文针对齿轮的外形特征，提出一种新方法：基于小区域的二次Hough变换的算法。具体是在划分图

6、像象限，缩小检测区域的基础上，采用二次Hough变换实现直线的快速和准确的搜寻。利用旋转算法对检测的角度进行验证。最后，搭建了实验平台，对两个应用进行实验环境下的相关测试研究。实验结果表明，本课题所提出的方案能够实现快速、准确的检测两种器件的外观质量，完全满足企业的功能需求，对企业的产量、供货能力、产品质量都意义重大，具有重要的理论意义和广泛的应用价值。关键词：机器视觉；DSP；外观检测；快速标定算法；二次Hough变换万方数据ABSTRACTAMachineVisionInspectionSystemDesignandItsApplicationBasedon

7、DSPInthemodemautomationproduction,especiallyintheproductionprocessmonitoringandproductsqualityinspectingarea,machinevisiontechnologyhasbeenwidelyused．AmachinevisionsystembasedonDSPhasbeendesignedinthisthesis．Itfocusesontwoapplicationsthatareusedbyanenterprise：Thedefectsdetectionofpol

8、arizedelectr