非金属管状部件几何尺寸检测技术研究

摘要

本论文以来自企业的“非金属管状部件几何尺寸的研究”为背景，采用TCD132D线阵CCD为主要探测器件，依据非金属管状部件的结构特点，设计了几何尺寸光电测量装置。
　　本系统光源采用高强度窄波谱LED，经特殊的光学结构形成均匀的平行光。同时根据线阵CCD的工作原理与性能，采用CPLD技术设计了TCD132D时序脉冲驱动电路、A/D转换电路、数据存储与传输电路，从而实现了稳定的微米级尺寸几何量测量。通过实验测试，表明驱动电路能很好地与CCD器件配合，充分发挥CCD光电转换的特性，输出稳定可靠的图像信号。对系统采集的图像信号采用MATLAB软件进行处理，依据图像算法可完整得到所要检测的非金属管状部件的几何尺寸信息，完成对被检测部件的检测。
　　该系统具有速度快、精度高、可以进行非接触测量，同时可以测量多个参数等优点，故在高效实时在线检测方面有很好的应用前景。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景以及相关理论

1.2 线阵CCD尺寸测量的应用方法概述[6-8]

1.3 课题研究目的、理论意义和实际应用价值

1.4 本论文所要进行的工作

第二章 测量系统总体方案的设计及工作原理

2.1 CCD检测方案的确定

2.2 测量系统的总体结构框架及功能分析

2.3 线性CCD传感器的工作原理及特性

第三章 系统硬件电路设计

3.1 硬件部分总体设计及工作原理

3.2 驱动模块的设计

3.3 A/D转换模块的设计

3.4 RAM模块的设计

3.5 单片机软件及接口设计

3.6 照明系统的设计

第四章 图像处理算法的实现

4.1 图像处理技术概述

4.2 处理算法流程分析及实验结果初步分析

4.3 图像分析及图像预处理

4.4 边缘检测

第五章 尺寸测量与缺陷检测的简要分析

5.1 尺寸测量

5.2 缺陷检测

5.3 实验结果及误差分析

第六章 总结和展望

6.1 本论文完成的主要工作

6.2 本课题今后的研究及扩展方向

附录1：

附录2：

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢