基于机器视觉测量的手机屏幕保护膜自动切割机的研发

摘要

随着科技的发展，大屏智能手机已经成为生活必需品，为了保护手机屏幕，屏幕保护膜应运而生。传统加工保护膜的方法存在操作繁琐、设计速度慢且存在有较大误差等缺点，因此不适于实地、小批量生产使用。
　　本课题所研发的新型自动切割机将图形自动编程技术与数控加工技术结合，为了使用户可以随时查看、编辑处理结果，系统同时提供了人机交互模块，必要时用户可以进行人工干预。主要研究内容如下：
　　以各型号的手机为研究对象，对采集到的手机屏幕图像进行图像处理，通过对比研究图像平滑算法、二值化算法、边缘检测算法的效果，最终选择图像灰度化、中值滤波、二值化、图像去噪、轮廓提取算法，得到理想的手机屏幕轮廓线，由于传统的二值化算法不能满足应用要求，二值化算法采用的是新型全局阈值迭代算法。本系统以减少矢量化图像的存储空间、保证精度为首要目标，采用改进的Hough变换进行矢量化处理，改进的Hough变换算法采用双阈值对直线进行分步矢量化处理，在满足精度要求的同时，提高了算法的运算速度。设计开发了软件系统，该系统可实现图像采集、图像预处理、图像矢量化、图像扩缩和人工交互的功能。
　　本课题所研发的切膜机可以进一步弥补手机屏幕保护膜自动切膜机在造型功能上的不足，可自动完成“由图像采集模块采集图像，对采集到的图像进行预处理，最后生成数控代码”等功能，同时，基于本切膜机所研发的自动编程系统，大大提高了自动切膜机的适用性。

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第一章 绪论

1.1 课题背景、研究的目的及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 本课题的主要工作

1.4 本章总结

第二章 手机屏幕图像的预处理

2.1 手机屏幕图像的灰度化

2.2 手机屏幕图像的平滑处理

2.3 手机屏幕轮廓检测

2.4 手机屏幕图像的二值化

2.5 本章小结

第三章 手机屏幕二值图形矢量化

3.1 二值图像的轮廓提取

3.2 图像矢量化方法

3.3 改进的Hough矢量化算法实现

3.4 本章小结

第四章 自动切膜机的总体系统设计

4.1 自动切膜机的图像采集模块

4.2 自动切膜机的控制系统

4.3 自动切膜机机械系统

4.4 本章小结

第五章 自动切膜机系统的软件设计

5.1 软件开发环境与开发工具的选择

5.2 软件模块设计

5.3 应用实例

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

在读期间公开发表的论文

致谢