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《吉林大学》 2011年
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计算机视觉技术在液体全自动灌装机上的研究

朴松林  
【摘要】:计算机视觉技术作为计算机技术的一个分支,在最近几十年的发展迅速。其广泛应用在农业,工业,军事,科学研究,医疗等各个领域并取得了非常大的成就。计算机视觉技术的研究开始于20世纪50年代模式识别研究,此时研究重点集中在二维图像的分析和识别。比如字符识别,元件表面质量检测,显微图片,航空图片识别等。60年代,Roberts (1965)编写计算机程序从数字图像中提取出诸如立方体、棱柱体等多面体的三维结构,并对物体形态及物体的空间关系进行描述。Roberts的研究给人们极大的启发,很多人相信简单的三维世界可以被理解而且推广至更复杂的三维场景。于是,人们对三维世界进行了深入的研究。研究分析的范围从图像的边缘、角,点等待征提取,到线条、平面、曲面等几何要素,—直到图像明暗、纹理、运动轨迹以及成像,并建立了各种数据结构和推理规则。80年代初,Marr教授在麻省理工学院人工智能实验室从事视觉理论的研究并提出视觉计算理论。Marr视觉计算理论结合心理学,生理学,精神生理学等方面取得的重大研究成果,是迄今为止最为完善的视觉理论。 自动灌装技术广泛应用于石油、化工、军事、医疗等生产领域中,全自动灌装设备已经成为工业现代化水平的重要标志。由于市场需求的增加,开发出具有自主知识产权的自动灌装设备成为我们石油化工产业发展当中的重点之一。 本文根据全自动灌装机工作需求,以计算机视觉技术为背景,提出了计算机视觉技术检测物料桶桶口圆心坐标的定位方法,设计自动化软件系统来实现流水线式全自动灌装过程。本文具体工作如下: (1)简述了课题研究的意义,在查阅大量中英文文献的基础上,对计算机视觉技术的概念涉及到的关键技术和应用研究情况进行一一综述,介绍了本文的主要研究内容。 (2)阐述系统涉及到的图像处理基本算法,包括图像二值化,图像增强,图像特征提取的实现过程。选择本系统所用到的图像处理相关算法。 (3)提出了硬件系统的总体设计方案。硬件部分主要有图像检测系统,进料管行走系统,传输系统,称重系统,PC机主控系统,电源电气系统组成。并给出了系统的硬件框架图,简单阐述了各个部分的设计和元器件的选择。 (4)根据物料桶桶口特点,对图像去噪,图像增强,图像边缘检测,霍夫变换算法进行了研究。设计了物料桶桶口圆心坐标定位算法,成功在VC++ 6.0软件平台上成功运行。 (5)进行了对全自动灌装软件主控系统的编写,实现了控制系统(传输程序,进料管移动程序,灌装程序)和辅助系统的各个程序模块。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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