基于DSP图像处理的微型零件外形尺寸检测技术研究

摘要

微型零件在现代社会发中有着广泛而重要的应用，目前生活中常见的家电、数码等产品中都含有许多微型零件，甚至在大型精密机床、起重机等没备中，微型零件也扮演着重要的角色。因此，在生产流水线上，快速、准确地检测微型零件的外形尺寸是否合格有着重要的意义。 对于微型零件的检测，传统方法是通过工具显微镜观察放大图像进行手工测量，其缺点是精度不高、稳定性差、效率低。本文提出的基于DSP图像处理来检测微型零件的方法，可快速检测人批量微型零件的外形尺寸是否合格。其主要研究两个方面的问题：(1)微型零件图像的采集和处理；(2)微型零件图像的识别。 在微型零件图像的采集和处理方面，本文为快速、准确检测出微型零件外形尺寸是否合格，要求采集微型零件图像时，所采集的微型零件的灰度值和背景灰度值相差较大。然后将采集到图像进行格式转换、去除噪声、边缘检测、定位、倾斜校正以及分割提取等一系列处理，以确定微型零件图像候选区域。 在图像识别方面，本文通过分析比较常见的图像匹配方法的原理及实现方法，提出基于二值图信息比较的方法实现微型零件外形尺寸检测。实验证明该方法在满足工业生产中微型零件精度要求的情况下，处理速度比其他的图像匹配方法快，适合微型零件在线检测的要求。 为验证所提出的方法的可行性，本文通过安置在生产流水检测线上CCD摄像机，采集待检测微型零件的图像，使用DSP作为图像处理芯片，利用本文所提出的检测方法对微型零件进行检测。经试验表明，该方法快速、可靠，能满足生产流水线上的在线检测要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2图像测量技术概述

1.3国内外图像测量技术的研究状况

1.3.1国外本领域的研究状况

1.3.2国内本领域的研究状况

1.4课题提出的意义

1.5本文研究内容安排

第二章 基于DSP微型零件外形尺寸检测系统平台描述

2.1引言

2.2 DSP综述

2.3TMS320VPM642 DSP介绍

2.4系统平台介绍

2.4.1TMS320VPM642硬件开发平台

2.4.2TMS320VPM642软件开发环境

2.5基于DSP微型零件外形尺寸检测系统的设计

2.6本章小结

第三章 微型零件图像预处理定位校正及提取

3.1微型零件图像采集

3.2微型零件图像预处理

3.2.1图像的格式转换

3.2.2图像平滑除噪

3.2.3图像的灰度变换

3.3基于边缘检测和行扫描方法的微型零件定位

3.3.1 边缘检测

3.3.2扫描法定位微型零件

3.4微型零件倾斜校正

3.5微型零件的分割提取

3.5.1灰度直方图与分割阈值的关系

3.5.2图像分割的迭代算法

3.6本章小结

第四章 微型零件图像匹配与比较

4.1图像匹配

4.1.1基于灰度信息的图像匹配

4.1.2基于傅里叶变换图像匹配

4.1.3基于投影的图像匹配

4.1.4基于图像特征的图像匹配

4.1.5基于轮廓的图像匹配

4.2微型零件图像二值化

4.3基于二值图信息匹配

4.3.1归一化处理

4.3.2基于二值图信息匹配原理及方法

4.4本章小结

第五章 微型零件外形尺寸检测软件实现及实验

5.1 DSP软件开发一般流程

5.2微型零件外形尺寸检测软件在DSP上的实现

5.2.IC程序项目构成

5.2.2微型零件外形尺寸检测软件的移植

5.3微型零件外形尺寸检测实验及结论分析

5.3.1系统标定

5.3.2微型零件外形尺寸检测实例

5.3.3结论分析

5.4微型零件外形尺寸检测不合格形状判定

5.5本章小结

第六章 结论和展望

参考文献

致谢

硕士期间科研成果