1、PDF外文：http:/ Application of Digital Image Magnification for Surface Roughness Evaluation Using machine vision 基于机器视觉数字图像放大应用于表面 粗糙度评估 ：
2、 ： 本 科 ： 电气与信息学院
3、： 自动化 ： ： ： 2008 年 4 月 20 日 &nbs
4、p; 学生姓名 学历层次 所在系部 所学专业 指导教师 教师职称 完成时间 基于机器视觉数字图像放大 应用 于 表面粗糙度 的 评估 摘要： 在这本设计中，用机器视觉系统来捕捉图像，然后对加工表面（平面、球面和其它形状）的粗糙度进行量化处理 ，并进行回归分析。随后，原始图像通过立方卷积插值技术和改进的线性边缘算法进行放大处理。基于表面图像的特点，利用回归分析法对 Ga 参数进
5、行评估，可以改善原始图像和放大图像的质量。最后，对放大参数 Ga 和表面粗糙度之间的关系进行了比较。 关键词 ： 立方卷积 ； 回归分析 ； 放大系数 ； 灰色平均水平 1. 导言 由于工业自动化在制造业与日益增的需求，机器视觉中起着重要作用的质量检验和过程监控。表面粗糙度检查是一项重要的质量控制过程，以确保制造部分符合指定的标准。这种检查通常是通过使用触控笔类文书实现，其中相关的议案钻石核弹 头的笔向粗糙度表面正在调查中。主要不利的始使用触控笔等测量是它需要直接的身体接触，这限制了测量速度。此外，在该仪器读数的基础上数量有限的路线抽样，这可能
6、并不代表真正的物体的表面。这种偏差可能会导致严重的错误在表面质量的评估，尤其是当表面轮廓是定期的。由于这些缺点， 接触式文书，不适合用于高速自动检查。以前的研究人员使用的机器视觉技术为表面纹理评估有涵盖数个计算参数，与笔轮廓测量平均粗糙度面对同一表面。豪等人 . 1 利用统计参数，来自灰色一级强度直方图如范围和均值的分布 和他们与相关的 RA 的价值确定，从笔的方法。名叫 al - Kindi 等人 2 实施了技术利用粗糙度参数的基础上双方间距之间的灰色水平高峰和数目的灰色水平高峰期每单位长度的扫描线，在灰色水平形象，估计表面粗糙度。杜明仔等组队 3 ，采用了两维傅立叶变换一个铸造
7、表面，在双方的灰色水平的形象和二进制图像估计表面粗糙度的铸件（曲面绕 10 毫米）。杰森等人 4第一次扫瞄散射模式从表面上看，模拟和数字电 子产品的措施该光照强度事件对每个探测器，然后计算既反映和总事件的强度，这是当时的用于计算表面粗糙度（表面绕 20 毫米）。布拉德利等人 5 应用了光纤传感器的表面粗糙度测量。在他们的工作变化，在表面图形变化的事件，并反射光线的表面上。 hisayoshi佐藤等人 6 的工作是用扫描电子显微镜估计表面粗糙度。他们表明，该剖面表面可以得到处理回分散的电子信号，这是在比例，表面上的倾向，沿电子束扫描，这意味着该剖面表面粗糙度可以得到结合强 度的回到分
8、散的电子信号。 bjuggern 等人 7 发展共综合红外散射执行的 RMS 粗糙度测量工程表面。长谷川等人8 应用的分形特征的 ARMA 模型在方法模型加工表面概况。罗等人 9 测量表面粗糙度利用扫描探针显微技术，其中包括以上三维立体粗糙度参数表征表 面形貌。后捕捉的影像表面使用机器视觉系统制造各种过程，包括整形 、 铣 、 磨等。 ramamoorthy 等人 1110 利用灰色水平强度直方图等，为建立新的光学参数粗糙度的评价。 ramamoorthy 等人 12 也用体积测定技术获得三维深度的分布等表面，并成功估计表面面积和体积的元件。大多数国家的最先进的数字图像放大技术受到限制，他们不
9、引入任何新的信息，以原始图像。这个缺乏资料，更确切地说没有高空间频率元件是负责为感知退化的放大图像，这是反映，在模糊的边缘。插值方法通常受聘于放大数字图像。一个最佳插值计划，即立方卷积开发的钥匙接近理想 sinc 功能截断它和这个非理想插值削减了一些高 频率，这是目前在原来的形象领域带受限制的影响，对高分辨率图像。虽然三次样条法产生一个更好的高分辨率版本的形象，计算这是更为繁复相比，立方卷积。边缘模糊，更是严重与其他放大技术 13 。已经有若干试图在过去的改善，以达到形象放大。惠普 14 报道有办法在这方面，这是他们的专利。多数的这些方法的使用边缘信息在低分辨率对原始图像可插。 allebac
10、h 和黄15 使用亚像素边缘估计技术，以产生高分辨率边 缘图从低解析度影像，然后使用高解析度的边缘图，以指导插值分辨率低的形象，到最后高使用的版本。詹森和 anastassiou 16 ，目前一办法分辨率增强基于一种新的边缘修改的作用者。图一小附近的 3 *3 约每像素在低解析度影像，首先是映射到一个最适合连续空间一步的优势。双向水平逼近作为一个地方的范本，即更高的分辨率抽样网格便可以叠加（如有争议值在地区的局部窗口重叠的是，以平均每场顺利错误） 。其结果是图像增加决议明显尖锐的优势。 biancardi 等人 17 估计阶段和频率缺席波形缺席的频率从原来的
11、低解析度图像，然后综合他们在高分辨率形象。这种技术，像一所 allebach 和黄，利用亚像素边缘估计从 lowresolution 形象直接随后多项式插值的一步。有限制，即使在被广泛接受机械笔的方法，如评价粗糙度，波纹度和形状误差。各种电器的过滤器，切断比率和放大期间使用的评价。在这方面的工作，企图做出数位放大，表面上形象。测试参数量化评估使用这种方法，比较研究已提交与机械笔参数与完整的分析。它已最后确定，这数字放大其次是定性评价的表面图像可得到很 好的用于工程的表面，如形状，球磨和凹凸不平的地面填平。 2. 实验程序 实验进行了编写单位标本所做出的不同的加工过程，如
12、磨削，铣削和塑造。表面具有不同纹理得到控制加工参数的这些进程。视觉系统构成一个 CCD 相机，图像处理软件，一台电脑， 1 图像处理组和一个视频监控。图片的表面工件，以衡量人抓获相机和采集卡数字化形象和存储，帧在该缓冲区。数字化图像存储为一个数组的 512 *480 与 8 位像素亮度的决议。每个像素了一定的光照强度值。灰色尺度分析技术已通常用于处理和分析的形象。那个数字图像被转移到一个显示子系统。这里，图像数 据被转换为标准电视格式并显示在电视监视器。 3. 放大的数字图像 放大数字图像基本上是一个问题亮度插值在输入图像，这也是低解析度影像。它开始与几何变换该输入像素，这是映射到一个新的立场，在输出的形象。一个几何变换是向量函数吨映射像素（ X ， Y ）到一个新的立场。 r.库玛等人。 国际期刊机床与制造 45 （ 2005 ） 228-234 229（ x0 ， y0 ） 吨的定义是由它的两个组成方程： ），（ yxTx x ），（ yxTy y （ 1 ）
