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基于机器视觉的模切片分检系统的设计

作　者: 陈贤
导　师: 房红兵；张文明
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 模切机器视觉 labview 邻域检索特征点
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 36次
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内容摘要

本文的主要针对模切片的分检提出了以机器视觉检测的系统。模切片主要的应用非常广泛,是根据用户的需要将各种材料通过模切机模切成各种形状,但在加工时常常由于模切机的撕拉而造成模切片的缺失,而造成不合格品的出现。因此需要大量的人工进行分检工作。本文为解决不合格品的分检任务提出以机器视觉进行判断模切片是否缺失。本文采用了以个人计算机为核心的架构,系统采用了自然光源。摄像头与计算机的通信采用USB的通信方式,摄像机采用了爱国者DLCW-L130万高清晰彩色工业相机,摄像机的任务包括了采集图象,模数转换以及USB通信。个人计算机负责数字图象的分析,图象的分析采用了labview为软件平台。然后将分检结果送给下位机执行。下位机采用的是三菱FX系列PLC。下位机的任务包括执行分检动作。下位机与计算机的通信采用的是编程口。由于模切片的生产工业环境单一,同时模切片的背景与目标对比较明显。本文认为：一是采用邻域搜索的方式,只要目标边缘像素数量在预定范围内则是模切片点,然后进行计数,如果数量合格,则是合格品。本文也认为采用灰度归一化匹配算法,也可以进行统计判断但效率较低。二是采用了位置特征点搜索的方式,首先要确定样品(模板)的位置点位置,进行保存。在系统运行时,将目标灰度化以后,以一定的阈值分割后,用关键位置搜索,从而快速判断出目标是否存在着缺失现象。这两种方式各有优缺点,本文认为可以将两者结合,利用领域检索的方式首先指定基准点,然后根据基准点进行位置特征点判断模切片是否合格。本系统在模切片的分检工作上初步达到了设计的效果,但在光源以及硬件选择等方面还有待进一步的改进。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题的背景  9-10
  1.2 模切行业的检测技术研究现状  10-11
  1.3 机器视觉检测技术与模切技术  11-12
  1.4 论文的主要工作  12-13
2 模切片分检系统的硬件设计  13-22
  2.1 分检总体设计与系统工作流程  13-15
  2.2 硬件的选用与设计  15-21
    2.2.1 采用的光源  15-16
    2.2.2 系统采用的图像采集装置  16-18
    2.2.3 系统采用的图像处理平台  18-19
    2.2.4 系统的执行机构  19-21
  2.3 本章小结  21-22
3 分类检测的算法与软件设计  22-40
  3.1 分类任务  22-23
  3.2 分类任务分析  23-24
  3.3 算法实现  24-35
    3.3.1 图像的数字化表示  24-26
    3.3.2 图像预处理  26-28
    3.3.3 图像的二值化处理  28-29
    3.3.4 模切片数量统计  29-33
    3.3.5 模切片的位置匹配  33-35
  3.4 算法实现平台  35-38
    3.4.1 虚拟仪器  35-36
    3.4.2 虚拟仪器的软、硬件系统  36
    3.4.3 虚拟仪器的开发环境  36-38
  3.5 本章小结  38-40
4 模切片的机器视觉判断和分检测试  40-48
  4.1 流水线实训室的基本状况以及实验采用的硬件设备  40
  4.2 分检工作的基本过程  40-45
    4.2.1 图像采集的触发  41-42
    4.2.2 图像的采集  42-44
    4.2.3 模切片检测  44
    4.2.4 与PLC的通信  44-45
  4.3 测试及分析  45-46
  4.4 本章小结  46-48
5 结论  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-53

基于机器视觉的模切片分检系统的设计

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