橡膠擠出部件外形尺寸在線視覺測量系統(tǒng)研究.pdf

1、橡膠擠出部件是輪胎生產(chǎn)過程中的半成品，是膠料通過混煉并由擠出機擠出，最后經(jīng)過不同的口型板模具所得。其外形尺寸精度對輪胎成品質(zhì)量有重大影響，而現(xiàn)有尺寸檢測方法精度低、人為因素影響大。因此，實時精確獲取擠出件的外形尺寸，是動態(tài)控制擠出機螺桿轉(zhuǎn)速與后續(xù)聯(lián)動線輥筒速度的依據(jù)，同時也是保證輪胎成品質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　計算機視覺測量技術(shù)以其非接觸、精度高等優(yōu)點在工業(yè)檢測中得到了廣泛應用，運用該技術(shù)對橡膠擠出部件進行在線檢測是輪胎企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的

2、必然趨勢。本文對基于計算機視覺的單目測量系統(tǒng)進行了深入研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了橡膠擠出部件外形尺寸在線測量系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)經(jīng)典視覺測量系統(tǒng)的硬件組成完成了整個系統(tǒng)硬件選型，并在實驗室搭建了一套模擬在線測量實驗平臺。研究了視覺測量系統(tǒng)標定，介紹了相機的成像模型與該模型下四個坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。根據(jù)測量信息位于平面的特點，選擇添加平面約束條件的直接線性變換平面標定法作為本文標定方法，在此基礎(chǔ)上，對于是否引入非線性畸變進行實驗，

3、根據(jù)實驗結(jié)果確定了線性模型。
　?。?）圖像處理方面。首先對采集圖像進行感興趣區(qū)域截取、有選擇的灰度化處理；圖像預處理階段，通過對比實驗發(fā)現(xiàn)小模板下中值降噪效果好且運算時間與其他濾波相當，確定了中值降噪算法。在邊緣特征提取部分，詳細介紹了常用的一階、二階邊緣檢測算法，在Canny算法的雙門限閾值選取上引入Otsu自適應閾值選取技術(shù)來確定閾值，實現(xiàn)了擠出件圖像的像素級邊緣定位。為提高視覺測量系統(tǒng)的精度，從邊緣檢測精度入手介紹了常用的

4、亞像素邊緣檢測算法，通過實驗與分析確定了最小二乘法直線擬合方法。
　?。?）根據(jù)橡膠擠出件需要測量參數(shù)所處的位置特征，針對測量面與標定面不一的情況，提出了一種基于深度信息的測量模型。對模型進行了詳細的理論推理與公式推導。最后通過編寫軟件實驗，驗證了本文所用理論、算法的可行性與結(jié)果的精確性。對誤差進行了敏感度、來源的分析，并給出了提高精度措施。
　　本文的研究工作對視覺測量在輪胎工業(yè)橡膠擠出生產(chǎn)在線檢測中的應用具有一定的理論意