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基于图像处理的高精密视觉检测系统

张志云  
【摘要】:随着社会的发展,人们对产品的要求越来越高,这必然导致对产品的质量和精度的要求越来越高,而对于高质量、高精度产品的要求促进了对产品进行高精密的测量,本课题《基于图像处理的高精密视觉检测系统》就是在这样的需求下产生的。目前,对产品的检测有许多检测手段,如传统的测量设备:游标卡尺等;现代测量方法,激光检测等,但目前的存在的检测设备和系统不是操作繁琐、效率低、精度低,如传统的检测设备,就是成本太高,如激光检测机,使得一般企业购买不起测量设备。本文为了解决目前检测设备和系统存在的不足,利用现代成熟的计算机技术、计算机图形学技术、图像处理技术、机器视觉以及通讯和运动控制系统构建基于图像处理的高精密视觉检测系统,有着显著的研究和应用义以及广阔的应用前景。 基于图像处理的高精密视觉测量系统,具有非接触性、实时性、灵活性、精确性等优点。本系统由机台、光源、CCD摄像机、图像采集卡、光栅尺、光栅尺读数卡、电机、运动控制卡、PC等组成,首先通过光源的控制为获得好的图像质量打下良好的基础,CCD把获得的光信号转变成电信号,然后通过图像采集卡来把被测物体的图像采集到PC里,完成被测对象的图像采集工作,然后通过图像处理技术,空间几何运算、运动控制以及对光栅数据的采集与运算来获得被测物体的几何尺寸和对要检测的物理量的检测。整个测量系统仅仅通过简单的鼠标操作就能物体的高精密测量,简单、有效,把人们从繁琐、复杂、繁重的工作中解脱出来。 本文针对高精密视觉检测系统的技术难点以及关键技术进行深入的研究和开发,主要包括:针对摄像系统的图像失真进行技术分析和研究,提出有效的失真校正算法来解决图像的桶形和枕形失真;通过对图像边缘检测技术的研究为物体尺寸的检测和定位打下良好的基础;通过对基于图像的自动调焦技术研究,提出先粗后精的智能调焦算法,从而为获得高质量的图像提供相当的保证;对关键的计算机图形学最优算法的应用来实现高精密影像测量的逆向工程;针对全自动测量的存在问题提出基于相关法图像配准的改进方法,二次配准策略及其算法。


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