灭弧室柔性视觉测量系统研究

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1、：４崇１硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ＇．．．．．．．續明．■■．：．（＼吻＼／＃．，严．蕾Ｚ蠻獻．；Ｖ＾成论文题目灭弧室柔性视觉测量系统妍究胃学科专业机械工程学号２０１３２１０８０１０８作者姓名张勇杰指导教师黄大贵教授分类号密级注1UDC（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别学科专业提交论文日期2016.4.5论文答辩日期2016.5.11学位授予单位

2、和日期20166答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonAFlexibleVisionMeasurementSystemofVacuumInterruptersAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalEngineeringAuthor:YongjieZhangSupervisor:Prof.DaguiHuangSchool:Scho

3、olofMechatronicsEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知１，除了文中特别加＾标注和致谢的地方夕，ｈ，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获得电子科技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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。＊作者签名；誰妻本日期：从／年含月句日，论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留

4、、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全１部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）ｊ作者签名：名＾屋、未导师签名曰期：年／月曰ｙ摘要摘要在市场经济的驱动下，单一工业产品结构已经不能满足社会多样化的需求。工业产品的多样化给现代产品制造和检测系统带来新的挑战。灭弧室作为电力设备的关键零部件，其几何尺

5、寸的测量与质量控制是保证整套电力设备质量的关键。为满足灭弧室多样化的尺寸测量工作，本文在一般机器视觉测量系统的基础上，提出和构建了灭弧室柔性视觉测量系统。通过实验研究，验证了该系统解决灭弧室关键外观几何尺寸的在线自动测量问题的可行性，并且测量精度完全满足项目需求。本文利用灵活可运动的机械模组，搭载视觉传感器，来解决由于被测目标尺寸过大而造成的视觉传感器无法覆盖拍摄的难题。运动相机可根据灭弧室型号不同，在运动机械模组的带动下对目标区域进行准确定位和拍摄。本文在视觉测量系统中加入灭弧室轮廓匹配子系统，使软件可智能

6、识别灭弧室产品型号，为产品混检提供了关键技术支持。本文首先针对灭弧室柔性视觉测量系统中涉及到的图像预处理、阈值分割、边缘检测等图像处理技术开展了分析和对比实验研究。通过改进的Canny算法和八邻域跟踪技术提取灭弧室轮廓，采用基于外形轮廓的特征提取方法获取轮廓的周长、面积和外接矩形以及Hu矩等参数，构造了基于余弦相似度的灭弧室增量学习匹配系统。通过引入非线性畸变模型和改进Harris角点检测算法，采用Zhang平面标定法对灭弧室测量成像系统进行畸变求解和校正。采用LSD直线检测算法对灭弧室灰度图像进行直线检测，

7、对LSD算法和PPHT算法直线检测效果进行评价，并针对灭弧室成像样张通过实验优化LSD内部参数，通过LSD算法对灭弧室运动导杆进行测量，重复测量精度达到0.2个像素。采用高斯曲面拟合算法对灭弧室陶瓷外壳曲线边缘进行亚像素定位，采用最小二乘法拟合测量陶瓷曲面外壳最大直径，满足系统测量精度要求。关键词：灭弧室，视觉测量，Canny，LSD，高斯曲面拟合IABSTRACTABSTRACTDrivenbythemarketeconomy,singleindustrialproductstructurefailedto

8、satisfytheneedsofsocialdiversity.Thediversificationofindustrialproductsbringanewchallengetotheindustrialmanufactureandmeasurement.Asakeypartofpowerequipment,themeasurementofthevacuuminterrupter'sgeomet