运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理研究

摘要

伴随制鞋业愈发趋向于自动化生产，为保证制鞋的高效率与高精度水平，自动化制鞋生产线系统由此而生。鞋面的内外斩加工是制鞋过程中至关重要的环节，根据鞋面上印花图案的边缘轮廓进行内外斩，并直接影响了后续一系列制鞋工序。为提高鞋面自动内外斩生产线的生产效率和加工精度等，本文针对运动鞋面将机器视觉技术加入其中，对运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理系统进行了研究。 本文对运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理进行研究，包括系统的总体方案设计、硬件和软件系统的设计、鞋面图像处理等。本文主要的研究内容包括以下几点：（1）对运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理系统进行总体方案设计，包括硬件系统和软件系统的整体构架。其中对机器视觉的硬件系统中工业相机、光源等进行分析与选型，研究得到运动鞋面图像的采集方案。（2）深入研究了图像预处理的相关原理及算法。对图像采集得到的运动鞋面灰度图像利用中值滤波方法进行图像去噪处理以减少成像过程中和外界环境所产生的噪声干扰，对标准鞋面图像进行阈值分割以对图像中的目标物体和目标区域进行定位，对提取出的鞋面印花图像进行Canny边缘检测以得到所需的鞋面内外斩的标准轮廓图像信息。（3）提出了一种具有仿射不变性的快速边缘匹配算法。利用经过预处理得到的标准印花鞋面边缘特征图像作为模板图像，在已经进行预处理的待内外斩的鞋面图像中显示寻找到的带尺度形状的模板，利用带有旋转缩放的自适应图像金字塔搜索策略对模板图像和待内外斩的鞋面图像进行图像匹配，利用图像仿射变换匹配到达到要求的豪斯道夫距离的相似性度量，从而完成图像匹配，最终得到鞋面图像的内外斩加工信息。（4）采用HALCON机器视觉软件对系统方案进行编程实验，并得到了较优的效果。 本文通过理论和实验分析研究，对运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理提供了可靠的算法，并对制鞋业实现自动化智能内外斩加工具有重要的现实意义。

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运动鞋面自动内外斩生产线机器视觉图像处理研究--修改后