智能化數(shù)字視覺傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、白車身在線視覺檢測系統(tǒng)能夠完成高精度在線測量任務(wù),在現(xiàn)代汽車制造裝配過程中起著非常重要的作用。系統(tǒng)中,視覺傳感器是核心部件,其性能的優(yōu)劣直接決定著系統(tǒng)的測量精度與效率。傳統(tǒng)的視覺傳感器由于功能簡單,自身圖像處理能力差,往往采用中央處理計(jì)算機(jī)集中式處理,系統(tǒng)測量效率低;另外,由于傳感器通常采用模擬信號輸出,信號在工業(yè)現(xiàn)場長距離傳輸時(shí)易受干擾,圖像質(zhì)量差,系統(tǒng)測量精度無法保證。上述種種不足已限制了在線視覺檢測技術(shù)向精度更高、速度更快的方向的

2、發(fā)展。為解決上述問題,本文圍繞智能化數(shù)字視覺傳感器的相關(guān)技術(shù)展開了研究。該傳感器以快速模板匹配算法為核心,融合圖像采集、特征粗定位、控制決策和數(shù)字信息傳輸?shù)裙δ苡谝惑w,以推動(dòng)檢測系統(tǒng)由模擬信號傳輸、中央計(jì)算機(jī)集中處理方式向數(shù)字信號傳輸、各節(jié)點(diǎn)分布處理方式轉(zhuǎn)換,進(jìn)一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和測量精度。
　　論文主要研究工作包括:
　　1.為進(jìn)一步提高白車身在線視覺檢測系統(tǒng)的測量效率與精度,在對傳統(tǒng)視覺傳感器和集中式處理方式分

3、析的基礎(chǔ)上,明確了課題內(nèi)容——可用于分布式處理的新型智能化數(shù)字視覺傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究。
　　2.針對白車身視覺檢測系統(tǒng)的應(yīng)用需求,完成了智能化數(shù)字視覺傳感器的總體方案設(shè)計(jì)。
　　3.對比了多種圖像采集和處理平臺,并以SOC ARM11系列的S3C6410處理器為核心處理單元,進(jìn)行了傳感器硬件模塊化設(shè)計(jì)。
　　4.以Linux作為軟件平臺,完成了Bootloader、內(nèi)核、文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和移植,以及圖像采集模塊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和

4、測量應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。
　　5.基于ARM Linux平臺,分析對比多種算法,開展了以去均值二維歸一化互相關(guān)法(NNPROD)為相似性測度、多分辨率金字塔匹配為搜索策略的匹配算法研究。
　　6.基于“滾動(dòng)相加補(bǔ)全像素法”的二維求和新方法和“拆分后全局計(jì)算法”,開展了模板匹配中互相關(guān)系數(shù)快速計(jì)算技術(shù)研究,提高了圖像處理速度。
　　7.搭建了實(shí)驗(yàn)平臺,設(shè)計(jì)并完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明智能化視覺傳感器的應(yīng)用可有效提高系統(tǒng)的測量