基于鋼板檢測照明系統(tǒng)控制的圖像特征提取算法研究.pdf

1、在分段加工、無縫裝配過程巾，作為主要材料之一的大尺寸中厚鋼板在邊緣與表面平直度兩個方面有著嚴格的要求。因此，鋼板的尺寸和板形的檢測在工業(yè)的發(fā)展中起著很重要的作用。特別是，隨著智能檢測技術(shù)不斷發(fā)展，機器視覺已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中厚鋼板精密檢測領(lǐng)域。存機器視覺圖像識別及檢測系統(tǒng)中，照明質(zhì)量對系統(tǒng)的檢測精度起到不容小覷的作用。然而，在現(xiàn)有柃測系統(tǒng)中，光源強度只能根據(jù)人工對光照條件進行主觀地判斷，采用手動進行調(diào)整，無法保證檢測圖像的質(zhì)量。因此，對鋼板

2、檢測照明系統(tǒng)控制理論與圖像特征提取算法技術(shù)的研究工作有著十分重要的意義。
　　本文在論述國內(nèi)外鋼板檢測技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點圍繞機器視覺檢測系統(tǒng)中照明系統(tǒng)成像數(shù)學(xué)模型、成像清晰度控制系統(tǒng)的設(shè)計與模糊PID控制算法仿真，以及在水滴干擾下對光斑中心提出的基于分級提取算法以及實驗平臺的搭建等內(nèi)容開展了理論分析和實驗研究。
　　(1)首先介紹了板形檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了在鋼板檢測領(lǐng)域內(nèi)圖像特征提取研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

3、，最后具體地闡述了基于鋼板檢測照明控制系統(tǒng)的圖像特征提取的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用情況。
　　(2)以鋼板機器視覺檢測為基礎(chǔ)，通過照明系統(tǒng)成像數(shù)學(xué)模型計算，推導(dǎo)出點激光器光強與CMOS相機二極管輸出的電壓的理論關(guān)系，然后再根據(jù)相關(guān)資料得到點激光器電壓與圖像銳度函數(shù)關(guān)系，最后通過實驗的方法對模型參數(shù)進行確定和擬實化。
　　(3)以DDC直接數(shù)字控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)照明系統(tǒng)控制思想，對控制系統(tǒng)進行了描述，對被控對象的數(shù)學(xué)模型與傳遞函數(shù)進行

4、了計算。為了保證系統(tǒng)采集圖像的清晰度，采用模糊PID控制算法控制圖像的像質(zhì)。另外，運用Matlab軟件甲臺的Simulink模塊，對模糊PID控制算法進行了仿真與分析。
　　(4)研究了鋼板檢測照明系統(tǒng)控制中的圖像采集特征、噪聲分析，自適應(yīng)閾值和小波分析變換圖像預(yù)處理方法。對傳統(tǒng)的質(zhì)心法與圓擬合法對光斑中心提取的精度進行了比較。特別是，為了提高系統(tǒng)平直度檢測精度，針對鋼板表而水滴干擾成像特點提出了分級提取算法，并運用Matlab軟