基于機(jī)器視覺的車輪圖像處理與分析.pdf

1、車輪是摩托車、汽車和火車等的重要組成部分,是完成運(yùn)輸任務(wù)的不可或缺的重要組件,是重要的運(yùn)輸承載體,為社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展做了重大貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國車輪的生產(chǎn)工藝有了很大的進(jìn)步,但比國外發(fā)達(dá)國家還有一定的差距,特別是在車輪生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化方面差距甚大。德國等發(fā)達(dá)國家的車輪生產(chǎn)工藝采用全自動(dòng)模式,既減少了勞動(dòng)力,又提高了勞動(dòng)效率,但半成品的車輪掛到鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸設(shè)備還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,絕大多數(shù)車輪企業(yè)仍然靠人抬放到懸鏈上,且要保證氣門孔朝上

2、位置,針對這一要求,論文基于先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù),以Visual C++為平臺(tái),以雙目攝像機(jī)為眼睛,對車輪及其氣門孔進(jìn)行特征提取和識(shí)別研究。本論文以山東省自然科學(xué)基金為依托,完成上述的圖像處理與分析部分。本論文的研究內(nèi)容包括以下幾部分:
　　 (1)機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本論文將機(jī)器視覺應(yīng)用到車輪的檢測中,首先要設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),此系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)、光源設(shè)計(jì)和攝像機(jī)等硬件。本課題要對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從

3、理論上分析了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
　　 (2)車輪的圖像處理與分析。在車輪的抓取過程中,首先要確定車輪的位置,為了尋找車輪中心的位置,首先要采集車輪的圖像,并對圖像進(jìn)行處理與分析,車輪圖像處理與分析的主要方法有:對車輪圖像進(jìn)行去噪處理、濾波等預(yù)處理工作;對預(yù)處理過的車輪圖像進(jìn)行邊緣檢測和閾值分割,從而獲得簡明的圖像特征;依據(jù)圖像特征,采用投影法獲取車輪圖像中車輪中心點(diǎn)的位置。
　　 (3)氣門孔的圖像處理與分析。氣門孔

4、的位置是車輪裝卸定位的重要依據(jù),所以要對車輪外緣進(jìn)行圖像采集,通過對所采集圖片的處理與分析獲取氣門孔的信息,從而對車輪進(jìn)行定位懸掛。本文對氣門孔圖像的處理與分析的主要方法有:氣門孔圖像的預(yù)處理;氣門孔圖像的邊緣檢測與閾值分割;氣門孔圖像的測量,完成氣門孔圖像的識(shí)別。本文通過對氣門孔的識(shí)別來完成氣門孔懸掛定位的任務(wù)。
　　 本課題采用機(jī)器人裝卸車輪,針對車輪及其氣門孔的形狀,采用基于機(jī)器視覺的圖像處理與分析,獲取圖像的特征信息并識(shí)