氣泡水平尺自動(dòng)檢測(cè)校準(zhǔn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)已成為熱門研究領(lǐng)域，它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。水平尺是一種檢測(cè)和測(cè)量的工具，為了保證水平尺的準(zhǔn)確性，在出廠前需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和校正。以前大多數(shù)廠家通過人眼判斷水平尺是否合格，然后人工轉(zhuǎn)動(dòng)工件來實(shí)現(xiàn)水平尺的校正，這個(gè)過程不僅效率低、誤差大，而且耗費(fèi)大量的人力物力。現(xiàn)在我們開發(fā)了氣泡水平尺自動(dòng)檢測(cè)校正系統(tǒng)，通過機(jī)器視覺與圖像處理等方式檢測(cè)水平尺中水準(zhǔn)泡的位置并計(jì)算得到其偏移距離，以判斷

2、產(chǎn)品是否合格，并通過運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)等設(shè)備自動(dòng)給予校正。該系統(tǒng)能夠大幅提高準(zhǔn)確度和效率，節(jié)省人力物力，使整個(gè)生產(chǎn)檢測(cè)流水線的自動(dòng)化程度大幅提高。
　　本文首先介紹了本課題的研究背景、部分圖像處理算法以及機(jī)器視覺系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì);介紹了本應(yīng)用的硬件與軟件結(jié)構(gòu)。然后我們闡述了圖像采樣的原理以及意義，介紹了形態(tài)學(xué)梯度的形成并比較了不同類型的梯度圖像，分析了霍夫變換的原理并提出一種基于針對(duì)本應(yīng)用改進(jìn)的霍夫變換的角

3、度估算方法。最后我們?cè)敿?xì)闡述了氣泡定位算法。我們提出一種基于圖像梯度的灰度剖面特性動(dòng)態(tài)取景框生成算法，使得取景框區(qū)域遠(yuǎn)小于原圖，但包含氣泡定位所需的所有信息，以減少后續(xù)的圖像處理時(shí)間。我們對(duì)氣泡圖像的模糊最小化梯度圖進(jìn)行ROI區(qū)域的提取，根據(jù)基于行程編碼的輪廓搜索方法找出氣泡左右端點(diǎn)的位置，并利用高斯擬合法計(jì)算出氣泡左右端點(diǎn)的亞像素精度橫坐標(biāo)。我們給出了左右平行參考線水平中點(diǎn)的亞像素精度橫坐標(biāo)的計(jì)算方法，并根據(jù)氣泡圖像的幾何特性得到計(jì)算