基于视觉的瓷砖质量检测系统关键技术研究

摘要

瓷砖是建筑行业中重要的材料，伴随着房地产业的快速发展，人们对瓷砖的需求也越来越多。我国的陶瓷生产线从制粉到磨边已经基本实现自动化，但是国内陶瓷企业使用瓷砖自动检测设备的却是寥寥无几，研究瓷砖的自动化检测技术对推动瓷砖行业的发展有重要意义，基于这些，本文提出了一种结合2D和3D信息的瓷砖质量在线检测技术。
　　针对小尺寸的外墙瓷砖，结合各项检测指标，设计了瓷砖质量在线检测系统，该系统主要围绕机器视觉，集计算机技术，光学技术，图像处理技术，数控技术于一体，完成对瓷砖多项指标的检测。
　　本文首先根据瓷砖的检测指标，设计了总体的结构方案。其次，针对瓷砖的三维测量，深入研究了激光三角测量技术用以测量瓷砖的平整度及厚度，设计并搭建了激光线扫描硬件系统，研究了相机和激光器的标定技术。对于二维指标的检测，实现了瓷砖图像的拼接处理，并设计了图像处理的算法，检测瓷砖的缺陷，直角度，尺寸等。最后编写软件系统，结合2D和3D信息，利用三维扫描试验台，搭建实验平台，实验结果表明该瓷砖质量在线检测系统具有良好的检测效果，对于高度测量能精确到0~0.12mm。

目录

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1 绪论

1.1课题来源

1.2课题研发背景与意义

1.3国内外研究现状

1.4本文的主要研究内容

2 瓷砖质量在线检测系统的总体方案

2.1系统检测指标

2.2瓷砖3D信息获取的方案研究

2.3瓷砖质量检测系统的总体结构设计

2.4本章小结

3 基于线结构光的3D视觉系统构建研究

3.1线结构光三维测量系统的设计

3.2激光条中心的处理

3.3倾斜镜头的摄像机标定

3.4光平面标定

3.5本章小结

4 基于平面2D视觉的二维指标检测技术研究

4.12D视觉系统介绍

4.2图像拼接处理

4.3瓷砖指标检测图像处理算法流程

4.4本章小结

5 瓷砖质量在线检测系统软件设计及系统验证

5.1软件设计总体

5.2线结构光3D测量系统精度验证

5.3基于信息融合的瓷砖质量检测系统的综合实验

5.4本章小结

6 总结与展望

6.1全文总结

6.2研究展望

致谢

参考文献