非规则形状工件表面参数的图像检测方法探讨

摘要

工件参数测量在工业生产、质量控制及产品在线检测等领域起着非常重要的作用，在企业生产发展和市场需求的作用下，工件检测技术也经历了从传统的接触式测量到非接触式测量的发展。 随着工件复杂程度的提高和工业生产的进步，现有的测量方法在测量精度、测量效率及测量成本等方面的不足日益凸显，人们开始关注和研究新的测量理论和新的测量技术。 近年来，图像检测技术已发展成为测量领域的重要技术，具有广阔的发展前景，特别是新型电荷耦合器件CCD图像传感器的出现，使图像检测技术得到了更广泛的应用。 本课题针对非规则工件参数测量的迫切需求，应用CCD图像传感器、数字图像处理技术以及VisualC＃2005开发软件等技术，设计了一个基于USB摄像头、结构简单、性价比较高的工件参数测量系统。 本课题的研究是以图像处理和软件实现为重点，利用高分辨率CCD摄像头及VFW技术实现了工件图像的实时捕捉，分析了常用的图像处理算法，针对本系统的测量需要及光源等硬件特点，研究了具体的图像处理方案，应用功能强大的C＃语言及VisualStudio2005开发环境实现了系统的图像处理，并运用模式识别和AutoCAD技术对创建工件三维表面模型的方法进行了探讨。 本论文将从系统的硬件设计、CCD摄像头、VFW技术、图像分析方法、VisualC＃2005开发软件实现等几个方面全面阐述测量系统的理论基础、设计方案及处理算法实现过程。 鉴于目前图像采集卡及摄像机价格较高，图像处理算法较复杂，测量设备不易于移动等现状，本课题的研究探讨，在工业生产和产品质量控制等领域将具有较高的应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题研究的背景

1.2.1工件参数检测概述

1.2.2图像检测技术的优势

1.3课题研究的目的和意义

1.4论文的主要内容

本章小结

第二章图像检测系统的设计方案

2.1总体设计方案

2.2系统硬件构成

2.3 CCD摄像头

2.3.1摄像头概述

2.3.2 CCD图像传感器

2.4光源

2.4.1光源的分类

2.4.2光源选取

2.5数字图像处理技术

2.5.1数字图像处理基础

2.6应用模式识别

2.7应用AutoCAD技术

2.7.1 AutoCAD脚本文件

2.7.2绘制三维表面模型

本章小结

第三章系统的图像采集和存储

3.1系统的图像采集

3.1.1 USB驱动

3.1.2 VFW技术

3.1.3动态链接库DLL

3.2实现图像的实时捕捉

3.3系统的图像存储

3.3.1调色板

3.3.2 BMP文件格式

3.3.3灰度图像存储为BMP文件

本章小结

第四章系统中的图像处理研究

4.1系统图像预处理

4.1.1彩色图像转化为灰度图像

4.1.2噪声处理

4.1.3位面分割

4.1.4图像腐蚀

4.2边缘检测

本章小结

第五章系统的软件设计及实现

5.1 Visnal C# 2005开发

5.1.1 C#语言

5.1.2.NET Framework环境

5.1.3 Visual Studio 2005开发工具

5.1.4软件设计流程

5.2系统的软件实现

5.2.1图像处理

5.2.2彩色图像转为灰度图像

5.2.3噪声处理

5.2.5边缘检测

本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢