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基于计算机视觉的凸轮磨削自动定位与在线检测技术研究

武琳璞  
【摘要】:本文的研究方向是计算机视觉在制造业中的应用。在深入分析国内外研究现状的基础上,针对凸轮磨削中自动定位与在线检测的具体问题,提出了基于计算机视觉的解决方案。 首先介绍了计算机视觉的发展和文中涉及的数字图像的基本理论以及图像处理的关键算法。针对课题中凸轮图像的实际情况,分析比较了几种主要的图像分割和平滑算法,最终选用了阈值化图像分割和中值滤波方法对凸轮图像进行预处理,得到了理想的效果。 在论文的理论研究部分,提出了基于计算机视觉的凸轮自动定位与在线检测原理,依据该原理设计了两套系统硬件安装方案,从精度、计算速度等多方面比较和分析这两套方案的优缺点,最终确定了将激光器和摄像机安装在凸轮正面的方案。此外,还结合激光光条图像的特点,针对实际应用中对速度和精度的不同要求,设计了光条处理的算法。以上述算法为基础,用 Visual C++程序设计语言开发了基于计算机视觉的凸轮磨削自动定位与在线检测系统软件。 在数控凸轮磨床上,以盘形凸轮为对象,进行了软件测试和凸轮自动定位与在线检测的试验研究,测试结果验证了所设计的定位与检测原理的正确性以及图形处理算法的有效性。


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