基于机器视觉的工件分拣系统研究

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1、＿１＿嗦弓Ｍ０１０２１３１２１－－ｉｊｉ穿ｊｆ＊硕±学位论文，ＭａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ基于化器视觉的工件分攘系统研究论义题ｙ机械电子工程专业＾作者蛛名Ｍｉ指导教师．完成日期２０１５年１２月自｜上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作。所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论义作者签名：寺去中〇〇日期：年巧日７上海工程技术大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送义论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权上海工程技术火学Ｗ臥将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检。，可ｙ索■采用影印、缩印或約描等复制手段保存和汇编本学位论文保密□，在年解密后适用本授权书。＾本学位论文属于不保密囚＂＂（请在

3、臥上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：／斗义味指导教师签名：舟。。别年ｉ月沒曰曰期：年弓月７曰曰期：中图分类号：TP391.4学校代码：10856学号：M010213121上海工程技术大学硕士学位论文基于机器视觉的工件分拣系统研究作者姓名：李亚伟指导教师：杜向阳专业：机械电子工程学院：机械工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2015年12月评阅人：答辩委员会主席：成员：UniversityCode：10856StudentID:M010213121AWORKPIECESORTINGSYSTEMBASEDONMAC

4、HINEVISIONCandidate:LiYaweiSupervisor:DuXiangyangMajor:MechatronicEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2015基于机器视觉的工件分拣系统研究摘要工件分拣是工业生产环节的重要组成部分，在传统的分拣方式中，人工分拣存在分拣效率低等弊端；采用示教或离线编程的旧时工业机器人分拣时，工件的位姿需要

5、预先设定，如果工作环境发生变化，编程需要重新设计。相比人工、旧时机器人分拣，基于机器视觉的机器人可以对工件进行在线分拣、实时分析和控制，具有高效、准确、稳定等优势。目前，国外各大型机器人公司纷纷推出了具有机器视觉功能的分拣机器人。虽然国内机器人技术和欧美、日本等发达国家仍有差距，但已经取得了许多显著的研究成果。根据我国的市场需求，研究具有机器视觉功能的工件分拣系统，前景广阔，具有重要的工业价值和现实意义。本文提出了一种在MATLAB开发环境下，基于机器视觉的规则几何工件分拣系统，主要研究了系统的结构、相机标定、工件在静止状态

6、下的提取与识别，在运动状态下的检测与跟踪等内容。本文将分拣系统分为机器人本体及工件平台、机器视觉和运动控制三大模块，并对它们的结构分别进行了设计；在相机标定中，以针孔模型为基础建立了工件图像坐标与世界坐标间的对应关系，并考虑透镜畸变的影响，通过MATLAB标定工具箱对相机进行了标定；在工件静态状态下的提取与识别中，首先对采集到的工件图像进行平滑去噪、阈值分割、边缘检测等处理，然后通过轮廓坐标转换对工件进行大致分类后，又采用统计模式识别的方法对工件进行了准确识别，最后根据识别工件的质心对其定位、抓取；在动态工件的检测与跟踪中，

7、首先采用基于混合高斯背景建模的背景差分法对工件进行检测，然后通过Kalman滤波结合工件目标特征对工件进行跟踪。试验结果表明：该系统对静态规则几何工件分拣准确度高，对动态工件的检测与跟踪效果良好，证明了其在工件分拣中的应用价值。关键词：机器视觉，分拣，识别，目标跟踪IAWORKPIECESORTINGSYSTEMBASEDONMACHINEVISIONABSTRACTWorkpiecesortingisanimportantcomponentofindustrialproduction.Inthetraditionalway

8、ofsorting,manualsortinghasalotofdisadvantages,suchasthestandardofsortingisnotuniform.Andwhensortingwitholdindustrialrobotwhichdependsonteachingor