基于图像识别的飞机铆钉尺寸检测系统开发

摘要

铆钉作为重要的飞机紧固件，其尺寸精度及质量的检测对飞机装配有重要意义。针对传统铆钉检测手段存在的检测效率低、精度不易控制、人为因素影响较大、容易损坏铆钉等弊端，本文开发了一种基于图像识别的铆钉尺寸检测系统，并对此进行了相关的研究工作。主要研究内容包括以下几个方面：
　　1．通过对铆钉尺寸检测系统功能需求分析，结合铆钉自身的特性，对图像识别检测系统进行了理论分析，完成了整个铆钉尺寸检测系统的总体方案设计，确定了该检测系统的最终实现形式；
　　2．根据检测要求，完成了对黑白工业相机、远心镜头、光源等关键元器件的选型以及对铆钉的输送机构和夹持机构进行了设计，完成了该检测系统的机械结构装配图；
　　3．通过对图像处理算法进行分析和研究，然后使用两种经典的滤波算法对含噪声的铆钉图像进行处理与分析；最后提出了一种改进的中值滤波算法，该方法在进行去噪处理时加入了信号点和噪声点的判断，能有效地提高去噪效果；
　　4．通过研究相机针孔成像模型和相机标定方法，完成了系统的标定。采用模块化设计思路开发出便于人为操作的软件系统界面。
　　该铆钉尺寸检测系统作为自动化检测设备，结构简单，成本低，工作效率高，测量精度可以达到0.01mm，能够满足现代飞机装配制造在线测量及实时控制的要求，提高了飞机装配的自动化水平及装配质量。

目录

第一章 绪论

1 .1 研究背景

1 .2 图像识别技术

1 .3 铆钉尺寸检测的研究现状

1 .4 课题研究的意义

1 .5 课题研究内容和论文安排

第二章 铆钉尺寸检测系统的总体设计

2 .1 铆钉尺寸检测系统的方案设计

2 .2 铆钉尺寸检测系统硬件核心部件选型

2 .3 铆钉尺寸检测系统硬件平台结构设计

2 .4 本章小结

第三章 铆钉轮廓图像的预处理算法

3 .1 数字图像预处理方案设计

3 .2 铆钉轮廓图像的滤波处理

3 .3 铆钉轮廓图像的二值化处理

3 .4 铆钉轮廓图像的边缘检测

3 .5 铆钉轮廓特征提取

3 .6 本章小结

第四章 相机的标定

4.1 CCD相机的成像模型

4 .2 相机常用的标定方法

4.3 铆钉尺寸检测CCD相机的标定方法

4 .4 本章小结

第五章 铆钉尺寸检测系统软件开发

5 .1 铆钉尺寸检测系统软件方案及流程设计

5 .2 铆钉尺寸检测系统的功能模块

5 .3 铆钉轮廓特征提取系统实验验证

5 .4 本章小结

第六章 结论与展望

6 .1 全文总结

6 .2 工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文