基于视觉技术的零件尺寸测量系统的研究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士学位论文Master’sThesis中文论文题目:基于视觉技术的零件尺寸测量系统的研究英文论文题目：ResearchofPartsSizeMeasurementSystemBasedonVisionTechnology学科专业：信号与信息处理作者姓名：周春兰指导教师：包晓敏教授完成日期：2016.4.15浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的巧究工作及取得的巧究成果。除了文中特别加标注和致谢的地方外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的巧究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他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。学位论文作者签名：邮ｔ签字日期；方仁年６月日？学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江理工大学有权保留并向国家有关部口或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江理工大学可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播Ｌ，可乂采巧影

3、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适用本授权书）学位论文作者签名：／可秦是ｋ签字日期：年月日？导解容笔．■．Ｖ．．签字日期：＞／鲜月／令日浙江理工大学硕士学位论文基于视觉技术的零件尺寸测量系统的研究摘要工业零件的缺陷检测和尺寸测量是生产自动化和智能化的重要步骤之一。而目前大多数已实现的测量系统都只是简单的对某一类规则零件进行尺寸测量，并无集成多种零件类型的尺寸测量算法的应用和研究。针对上述问题，基于视觉技术的零件尺寸测量系统的研究十分必要

4、。本文研究并设计了一套基于视觉技术的零件尺寸测量系统，系统包含：图像采集模块，系统标定模块，缺陷检测模块和尺寸测量模块四部分，集多种零件的缺陷检测和尺寸测量于一体，实现四种类型零件的三视图图像的缺陷检测和尺寸测量。本文采用OpenCV和C++语言对多种类型零件尺寸测量算法展开研究。实验结果分析表明，本系统提出的改进角点算法和改进点Hough变换圆检测方法，检测精度更高，速度更快。其主要研究工作及创新点总结如下：（1）研究基于模板匹配的缺陷检测算法。本文在模板建立的基础上，研究基于轮廓特征的形状匹配算法。可知成对

5、几何直方图匹配法执行速度快，匹配模板精度高。本文给出缺陷特征提取与识别算法，将表面不合格的零件标记并剔除，避免尺寸测量模块对缺陷零件的尺寸测量，免除一部分的无效测量，提高检测效率。（2）研究基于边缘检测的尺寸测量算法。本文分析了外接矩形法和角点法对矩形和多边形零件尺寸测量的优缺点，提出一种基于边缘信息的适用于任何直角多边形零件的尺寸测量方法；本文分析了Hough变换圆检测法和点Hough变换圆检测法，提出改进点霍夫变换法，其中对点组选取的方法改进，使得圆检测过程更加稳定、测量结果更加精确。（3）研究测量精度的优

6、化方法。本文优化了比例标定的实现过程，可以根据零件不同特征选用不同的标定方法，提高标定的准确性。采用二分法做数据补偿，简化计算的复杂度。测量数据比较表明改进后的方法，提高了测量精度。（4）研究基于视觉技术的尺寸测量系统的设计与实现。本文设计了基于视觉技术的尺寸测量系统，搭建了系统硬件环境，背景照明方案选择漫反射光源和Genie相机，可采集到对比度高的零件图像；本文设计并实现了系统软件的各个模块与流程控制，实现对四大类型，八种零件的尺寸测量。实验表明该系统可以较好的完成多类零件的尺寸测量，且运行速度均在500ms

7、以内，待测零件尺寸在10mm~64mm之间，测量绝对误差在0.1mm以内，符合尺寸测量的研究要求。关键词：缺陷检测；尺寸测量；点Hough变换；形状匹配；比例标定；数据补偿；I浙江理工大学硕士学位论文基于视觉技术的零件尺寸测量系统的研究AbstractAutomaticidentificationandsizemeasurementinindustrialpartsisoneoftheimportantmeansofproductionautomationandintelligent.However,themo

8、stimplementedmeasurementsystemsaresimplymeasuringofacertainclassofinerraticparts;thereisnointegrationofmultipletypesofpartssizemeasurementalgorithmsforapplicationsandresearch.Tosolvethisproblem,