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基于机器视觉的齿轮尺寸测量问题研究

杜红茹

  基于机器视觉理论,结合图像处理技术的相关知识,以设计和应用图像处理算法为研究重点,探讨了使用较低成本的设备组成测量系统实现对齿轮几何尺寸自动测量的技术。主要研究内容与结果包括以下几个方面: (1)综述了国内外机器视觉、齿轮测量的相关技术的研究发展现状,阐述了本文的研究意义; (2)提出了基于机器视觉的齿轮几何参数非接触式测量方案;参照自动测量的要求,配置了硬件设备,并搭建了系统。 (3)应用最大类间方差法作为检测系统的灰度阈值分割方法,分析和比较了典型边缘检测算子的优缺点,采用数学形态学方法作为测量系统的边缘检测方法,并根据图像的轮廓走向对边缘进行了修复; (4)通过研究相机针孔成像模型和相机标定方法,利用MATLAB标定工具箱对相机进行了标定,并用所得的内参数对图像进行矫正; (5)设计了齿轮参数测量的算法,提出了一种基于搜索中心最远点的方法来确定键槽深度和宽度并以尺寸图的形式给出了测量结果,通过分析影响测量精度的主要因素,对测量系统做出了综合评价。 本文提出的基于机器视觉的齿轮尺寸测量技术具有重要的理论价值和应用前景,可以极大地降低工人的劳动强度,大幅提高生产效率和产品合格率,有望取代传统的检测手段,具有广泛的市场应用前景。……   
[关键词]:机器视觉;图像处理;边缘检测;最小二乘法;相机标定
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:兰州理工大学2011年