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原木体积自动测量的计算机视觉系统的研究

作　者: 韩军
导　师: 许增朴
学　校: 天津轻工业学院
专　业: 机械设计及理论
关键词: 机器视觉原木体积自动测量计算机
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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引　用: 2次
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内容摘要

在造纸行业中，国内造纸厂原木材积的测量计算一直采用人工检尺的方法：先由人工用卷尺或卡尺量取原木的长度和检尺直径，然后，再通过查找《材积手册》得到单根原木的材积，经过逐根检尺测量和累加计算才能得到整堆原木的材积；逐堆测量之后才能得到原木的进货量。检尺的工作量是非常大的。本课题针对我国造纸原木等外材多的特点，采用结构光方法，运用计算机视觉技术，对原木输送机上运行的原木进行快速、非接触式在线测量。该系统在企在分析各种方法的基础上提出了一种全新的思路和算法，即运用统计学原理，分析原木体积，并根据这一回归关系计算出原木的体积。实验证明该算法可靠、准确，能够满足测量要求。本课题使用Visual C++6.0设计了视觉测量系统的应用软件，并实现了采集、测量、标定和分析等面向对象的程序设计。软件界面友好，操作简单，计算速度快。根据测量系统的实际的需要，设计并制作了激光器支架，CCD支架等硬件设备。

全文目录

第一章绪论  6-14
  1．1 问题的提出  6-7
  1．2 国内外研究的现状与本研究背景  7-9
  1．3 本项目研究采用的机器视觉检测技术及研究思路  9-10
    1．3．1 研究采用的理论  9-10
    1．3．2 本课题的研究思路  10
  1．4 研究预期达到的目标  10-12
  1．5 课题研究路线  12-13
  1．6 研究内容  13-14
第二章原木体积自动测量原理及方法的研究  14-33
  2．1 多结构光测量方法及理论的研究  14-15
  2．2 原木体积测量系统的基本组成及其视觉测量原理  15-18
  2．3 多激光条测量方法的提出及研究  18-33
    2．3．1 多激光光条（结构光）测量中的两个基本变换  18-19
    2．3．2 系统的标定理论  19-22
    2．3．3 多网格标定方法研究  22-23
    2．3．4 多激光光条的标定方法  23-24
    2．3．5 倾斜标定板的处理方法  24-27
    2．3．6 标定矩阵的使用  27-29
    2．3．7 面向对象的标定向导程序的实现  29-33
第三章原木体积自动计算方法的研究  33-45
  3．1 原木体积计算方法的研究  33-34
  3．2 原木长度L的求取  34-38
    3．2．1 整米测量  34-35
    3．2．2 判尾测量  35-38
  3．3 原木检尺径D的求取  38-44
  3．4 原木体积的计算方法  44-45
第四章测量过程中图像处理及算法的研究  45-58
  4．1 图像采集  45-52
    4．1．1 原木图像采集  45-46
    4．1．2 图像处理格式  46-52
  4．2 图像处理方法的研究  52-58
第五章测量系统的硬件、软件构成及系统使用  58-70
  5．1 系统的硬件结构设计  58-59
  5．2 激光器支架  59
  5．3 CCD器件的工作原理及选择  59
  5．4 CCD支架  59-61
  5．5 传输数据线  61
  5．6 图像采集卡的工作原理及二次开发  61-63
  5．7 软件的实现  63-69
  5．8 系统的操作方法  69-70
第六章实（试）验及实验结果分析  70-77
  6．1 系统硬件低温适应性试验及测量方法的可行性试验  70-71
  6．2 测量系统的测量性能试验  71-75
  6．3 系统存在的误差及解决方法  75-77
    6．3．1 标定误差  75
    6．3．2 计算方法误差  75-76
    6．3．3 光学成像误差  76
    6．3．4 图像噪声误差  76-77
第七章结论  77-78
  7．1 结论  77
  7．2 存在的问题及如何进一步完善  77-78
致谢  78-79
参考文献  79-82

原木体积自动测量的计算机视觉系统的研究

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