面向数控机床零件程序检索的数字指纹技术研究与应用

摘要

随着数控技术的迅猛发展，工件品种加工的需求越来越多样化，提高零件加工编程效率成为关键。零件工艺编程问题复杂度增加必然耗费更长时间，降低生产效率。如果能通过零件图像搜索，获取已有的加工程序进行复制或改进，就不必花过多的时间重新建模编写程序,减少重复劳动，提高生产效率。因此，如何高效率、准确地检索与查找零件图像已成为了高质量、低成本地完成工件数控加工面临的主要难题。基于此，本文研究了图像检索技术在零件图像中的应用，提出了利用数字指纹的特点在数控机床领域进行图像的检索与匹配。论文的主要工作如下：
　　首先进行图像预处理和图像滤波。本文分析了常用的几种滤波方式的效果，最终使用中值滤波进行图像的处理，其优势在于不仅了消除无用信息和噪声，而且能够很好的保留图像的边缘信息。
　　然后进行图像特征提取。本文集中分析了常用的边缘检测算法，如 Soble算子、LOG算子、和Canny算子等。对不同的边缘检测进行了分析和实验，实验结果表明，基于Canny算子的边缘检测具有更优的性能。
　　基于上述图像处理的轮廓信息，本文分析了几种基于形状特征的图像特征提取技术。为获得具有较强鲁棒性，尺度、旋转和平移不变性的零件图像特征指纹，设计了基于矩特征的零件图像特征提取方法和相应的图像匹配算法。实验结果表明其具有尺度不变性和旋转不变性，适合于本文设计的零件图像检索系统。
　　论文最后提出了基于零件图像的数字指纹检索系统。对于该数字指纹检索系统在系统框架设计、数据库管理、系统功能集成方面给出了详细的分析和工程设计及应用建议。该系统基本实现了零件图像检索的基本功能，对数字指纹在数控领域的应用有重要意义。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 图像信息检索研究现状

1.3 数字指纹技术与基于内容的图像检索技术

1.4主要研究内容

1.5 本文的结构安排

第二章 数字指纹相关技术研究

2.1 数字指纹检索系统

2.2 图像特征

2.3 图像特征的选择

2.4 本章小结

第三章 基于零件图像检测的图像处理技术

3.1基于零件图像的图像增强技术

3.2图像滤波

3.3图像边缘检测算子

3.4 Canny边缘检测算子

3.5 边缘检测算法的实验比较与分析

3.6本章小结

第四章 零件图的识别与检测

4.1基于零件图像的形状特征指纹提取

4.2图像特征指纹匹配

4.3基于零件图像的形状特征指纹的选取和匹配

4.4零件图的特征指纹提取算法试验结果分析

4.5本章小结

第五章 基于零件图像的数字指纹检索系统

5.1系统框架结构

5.2系统开发环境

5.3系统数据库管理

5.4系统的实现

5.5 系统检索性能评价

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 主要工作总结

6.2 进一步工作展望

致谢

参考文献