凸轮轴表面缺陷全自动检测中数字图像处理与识别的研究

凸轮轴表面缺陷全自动检测中数字图像处理与识别的研究

樊红梅[1]2002年在《凸轮轴表面缺陷全自动检测中数字图像处理与识别的研究》文中指出本文作者在对柴油机凸轮轴表面缺陷的磁痕图像作了大量研究的基础上,围绕新型图像传感器CCD应用中的一系列问题,用数字图像处理的方法实现了图像的数据采集、存储及显示;结合图像减影算法和阈值分割算法的基本思想,提出了裂纹自动识别的算法;基于Visual C++6.0开发环境,用 C++语言和MFC类库,采用面向对象的程序设计方法,用软件实现裂纹的识别功能;解决了凸轮轴表面有无裂纹的定性分析及判断等问题,达到了预期的目标。为该课题的进一步研究,并最终实现凸轮轴的全自动无损检测创造了条件。 Based on the research of the crack image of surface defect cam shafts of small dieselengines,and reviewing Problems in application of CCD image sensor,the author achievesthe image data collecting、storage and displaying in the way of digital image processing.The algorithm for crack automatic identification is presented by means of image subtractalgorithm and threshold division algorithm.On basis of Visual C++ 6.0 developingenvironment,the software function of crack identification is realized in C++ and MFCwith objected programming method.the characteristic analysis and judgment of crack iSresolved,and it achieves the Predicted goal.It is a good preparing for implementing theautomatic nondestructive testing device for cam shaft.

佚名[2]2011年在《自动化技术、计算机技术》文中研究指明TP112011011954一般成本环境下分散式多工厂资源调度/陈胜峰,蔚承建(南京工业大学信息科学与工程学院)//信息与控制.―2010,39(5).―640~645.研究多工厂一般成本结构特征,即工厂含有固定成本和单位成本,提出了一种分散式多工厂资源调度方法,该方法使用基于连续双向拍卖市场机制的ZI2策略。ZI2策略是一种包含价格和数量的二维报价策略,agent采用该策略在给定价格范围内随机提交报价。模拟实验结果验证了ZI2策略可以实现较高的调度效率,整体平均效率达到90%。图2表8参10

侯智卿[3]2011年在《基于线阵CMOS的传输皮带检测系统研究》文中提出传输皮带是诸多行业广泛采用的高效运输装置,对传输皮带进行检测,预防皮带断裂事故的发生,是提高生产效率、保障生产安全的必要措施。本文分析了现有的皮带检测系统存在的主要问题,提出了基于线阵CMOS图像传感器的无接触式皮带检测系统的设计思路。主要从以下几个方面详细阐述了该皮带检测系统。本文首先介绍了基于线阵CMOS传感器的传输皮带检测系统的整体设计、工作流程及各部件选型,分析了该系统的特点与优势;其次分析对比了目前常用的两种图像传感器(CCD与CMOS)的工作原理与特性,结合系统需求选择了CMOS图像传感器作为本系统的图像采集器件;在软件方面着重介绍了基于MATLAB的传输皮带图像处理,包括图像的平滑去噪、梯度锐化、灰度形态学处理、二值化等,并提出了基于八连通域遍历搜索的缺陷识别算法以及基于与指定阈值相比较的缺陷等级判断算法,通过这些算法最终实现了缺陷数量、等级、面积、坐标定位以及缺陷图像的输出的目的。最后通过实验数据验证了本系统的可行性,并分析了系统可能存在的误差。本文所介绍的皮带检测系统具有显着的经济效益和社会效益,在煤矿、运输和建筑等领域中都具有较为广泛的应用前景,特别适用于煤矿生产中传输皮带的检测。

郝飞[4]2015年在《机器视觉测量关键技术研究及其在细长轴中应用》文中认为在机械工业、轨道交通等领域,对细长轴类零件高精度测量有着十分广泛的需求。传统测量方法主要是接触式测量,存在耗时长、劳动强度大、测量力损伤零件等问题,已不适应当前制造业发展要求。机器视觉测量以图像作为测量和信息传递载体,具有非接触、易于实现自动化、测量结果便于计算机分析处理等优点受到普遍关注。为此,结合国家自然科学基金资助项目(50805023),围绕细长轴类零件高精度测量,论文研究了一种新的机器视觉测量方法,主要内容如下:(1)为了解决测量范围与测量精度之间矛盾,提出了基于外部参照关联的细长轴测量方法。将细长轴划分成若干个待测轴段,在各待测轴段放置经过编码和标定的参照物,在不同物距下对各待测轴段和参照物成像,通过模板匹配提取了参照物编码信息,获得了参照物上各个特征点坐标,计算了相机空间位姿参数。以小孔成像模型为基础,推导了直径、截面圆心坐标与相机空间位姿参数之间的数学模型,从而解决了单幅图像无法提取截面圆心坐标问题和伪直径问题。建立了描述参照物特征点坐标变换的数学模型,根据数学模型将各待测轴段测量结果建立联系,进而统一到相同坐标系下,实现全轴线方向上测量。(2)为获得均匀光照以提高测量系统可靠性与实时性,提出了光源布置的优化方法。首先,以照度方差最小化为主要优化目标,以辐照区域面积等为约束条件,建立光源优化布置的目标函数;然后,针对目标函数非凸特性,采用模拟退火算法进行求解;最后,将TES-1330A照度计固定在固高GXY2020GT4-XLE型机电一体化二维平台上,对200mm×200mm的平面按间隔5mm进行网格划分,测定各个网格交点处照度。实验结果表明,优化结果与实验结果相差在4%以内。(3)针对工业现场环境下图像受到多种噪声污染问题,提出了基于空间通用自回归模型(Spatial Generalized AutoRegressive, SGAR)的图像自适应滤波方法。推导了线性与非线性融合的SGAR模型,通过仿真数据验证了模型的准确性,在此基础上研究了模型类型、回归窗口尺寸及子图像尺寸对纹理图像重建精度的影响。将SGAR模型用于数字图像滤波,实验结果表明该滤波方法可以有效处理高斯噪声和泊松噪声,对脉冲和噪声混合也有一定滤波效果,处理后图像边缘清晰,从而保证了后续图像处理算法的准确性。为了提高图像分辨率以提高测量精度,提出了一种新的图像自适应插值算法。用SGAR模型取代PAR (Piecewise AutoRegressive, PAR)对低分辨率图像窗口结构自适应建模,用鲁棒GM参数估计方法求解模型参数,根据训练后SGAR模型和反馈机制得到图像插值数学模型,采用梯度-模拟退火算法对模型进行求解。实验结果证明,基于SGAR模型的图像插值算法具有噪声不敏感和边缘保持等优点。(4)针对Canny算法高低阈值设定问题,提出了基于二维最大条件熵的自动阈值Canny算法。首先用梯度算子计算得到梯度图像,并对灰度图像和梯度图像归一化处理,统计得到灰度-梯度共生矩阵;然后根据熵理论建立基于二维最大条件熵的灰度图像最优分割数学模型;最后采用模拟退火算法对其进行求解,计算得到图像分割的最优灰度值和梯度值。设定Canny算法高阈值等于该梯度值,低阈值按高阈值0.4倍取值,解决Canny算法阈值自动计算问题。实验结果表明,采用该阈值自动计算方法后,Canny算法的漏检和误检均显着改善,即使是含多种噪声图像,也成功地检出其边缘。最后,综合运用上述关键技术,建立了细长轴几何精度机器视觉测量实验系统。以传动丝杠为对象,开展细长轴几何精度测量实验,并与叁坐标测量机测量结果对比。实验结果表明,机器视觉测量实验系统其直径和直线度测量不确定度分别为4.9μm和7.0μm,叁坐标测量机其直径和直线度测量不确定度分别为2.3μm和6.2μm;以叁坐标测量机测量结果为参考值,机器视觉测量实验系统其直径和直线度测量误差分别为0.002μm和0.017mm。证明所提出的测量方法及其关键技术可行。

参考文献:

[1]. 凸轮轴表面缺陷全自动检测中数字图像处理与识别的研究[D]. 樊红梅. 河海大学. 2002

[2]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2011

[3]. 基于线阵CMOS的传输皮带检测系统研究[D]. 侯智卿. 中北大学. 2011

[4]. 机器视觉测量关键技术研究及其在细长轴中应用[D]. 郝飞. 东南大学. 2015

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凸轮轴表面缺陷全自动检测中数字图像处理与识别的研究
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