薄片产品轮廓误差视觉测量算法研究

发布时间：2023-04-02 23:33

　　精密薄片产品在机械装配时,其轮廓尺寸会直接影响产品装配过程。薄片产品在生产过程中,有必要对其线轮廓误差进行测量,从而达到对其轮廓尺寸进行有效管控的目的。本文针对此问题进行研究,提出了基于视觉技术的薄片产品轮廓误差视觉测量算法,并通过实验验证了算法的有效性和可靠性。本文的主要工作有以下几点:(1)针对实际应用需求,结合行业发展现状对需求技术难点进行了分析,并设计了薄片产品轮廓误差视觉测量方案和算法。(2)改进了一种亚像素精度边缘检测算法。该算法使用Sobel算子进行产品边缘的粗定位和边缘梯度方向的计算,以边缘位置和梯度方向为基准确定边缘检测区域,在边缘检测区域内,获取法线垂线方向上所有点灰度值的均值并赋值于法线上对应点,然后使用Sigmoid函数来拟合法线上灰度分布,求解边缘点位置。(3)改进了一种基于金字塔分层策略和迭代最近点的形状匹配算法,该算法使用Sobel获取图像的像素级边缘,并生成图像金字塔,对标准轮廓也进行类似的处理生成图像金字塔。使用图像金字塔分层搜索策略和距离相似度量来进行粗定位,使用迭代最近点算法进行精匹配。(4)根据实际应用需求,设计了薄片产品轮廓误差测量系统的总体实...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景、目的与意义
    1.2 国内外轮廓误差视觉测量研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
    1.4 论文结构
    1.5 本章小结
第二章 基于机器视觉的轮廓误差测量方法
    2.1 轮廓误差常见测量方法
        2.1.1 接触式测量
        2.1.2 非接触式测量
    2.2 基于机器视觉的轮廓误差测量方法
        2.2.1 机器视觉测量原理
        2.2.2 硬件选择原理
    2.3 薄片产品轮廓误差常见质量测量要求
    2.4 测量原理分析和测量难点
        2.4.1 测量原理分析
        2.4.2 测量难点分析
    2.5 算法介绍
        2.5.1 Sigmoid函数
        2.5.2 均方距离
        2.5.3 迭代最近点算法
    2.6 本章小结
第三章 基于Sigmoid函数拟合亚像素边缘提取
    3.1 传统的边缘检测算子
        3.1.1 像素级边缘检测算子
        3.1.2 各种边缘检测算子的比较
    3.2 亚像素边缘检测
    3.3 邻域法结合Sigmoid函数拟合的亚像素边缘检测算法
    3.4 实验对比
    3.5 本章小结
第四章 基于图像金字塔和迭代最近点的形状匹配
    4.1 形状匹配
    4.2 匹配策略
    4.3 粗匹配
        4.3.1 粗匹配流程
        4.3.2 图像金字塔搜索策略
    4.4 精匹配
    4.5 实验对比
        4.5.1 粗、精匹配对比
        4.5.2 本文算法与形状上下文算法对比
    4.6 本章小结
第五章 轮廓误差计算
    5.1 常见的误差计算方法
    5.2 本文使用的误差计算方法
    5.3 本章小结
第六章 实验与分析
    6.1 实验平台介绍
        6.1.1 系统结构及硬件选型
        6.1.2 系统畸变矫正
        6.1.3 实验对象厚度对算法的影响
        6.1.4 实验验证仪器
    6.2 标准块实验
        6.2.1 标定板中的矩形实验
        6.2.2 标定板中的圆形实验
        6.2.3 实验总结
    6.3 产品实验
    6.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3780188