1、 目录目录 摘要 3 Abstract 4 第一章 绪论. 6 1.1 课题的背景 6 1.2 国内外现有的大尺度三维几何尺寸测量方法 7 1.3 视觉测量技术的主要应用及发展趋势 8 1.4 论文的主要研究内容及组织结构. 10 第二章 视觉测量系统原理 10 2.1 视觉测量基本原理. 10 2.2 系统的原理介绍. 11 2.3 各部分硬件功能简介 . 12 2.3.1 硬件组成 . 12 2.3.1 照明光源. 13 2.3.2 面阵 CCD . 14 2.3.3 图像采集卡. 15 2.3.4 计算机. 16 2.3.5 传动装置. 16 2.3.6 传感器的选择 . 17 2.4
2、软件功能模块介绍 . 18 第三章图像处理. 19 3.1 数字图像的模型及其量化 . 19 3.2 图像去噪 . 21 3.3 边缘检测 . 21 3.3.1 边缘检测梯度法 . 23 3.3.1.1 一阶微分边缘检测算子 . 24 3.3.1.2 二阶微分边缘检测算子 . 25 3.3.2 本检测系统的二值图像的 Roberts 快速边缘检测法 . 27 3.3.2.1 FED 算法 . 27 3.4 图像复原 . 29 3.4.1 图像复原的基本原理 . 29 3.3.2 图像退化的数学模型 . 30 3.3.2 匀速直线运动模糊图像的复原 . 31 3.3.2.1 逆滤波复原法 . 3
3、2 3.3.3.2 维纳滤波复原法 . 32 3.3.4 本检测系统的图像复原 . 33 第四章 图像拼接技术研究 33 4.1 图像拼接概述 . 33 4.1.1 图像拼接原理 . 33 4.1.2 图像拼接技术的内容及核心问题 . 34 4.1.3 图像拼接技术的步骤 . 35 4.1.4 图像拼接的一般流程 . 35 4.2 基于特征的图像配准算法 . 35 4.2.1 特征选择与提取 . 36 4.2.2 特征匹配 . 38 4.2.3 图像变换的估计 40 4.3 图像的融合 . 43 第五章 全文工作总结 44 摘要摘要 在我国，一直以来依靠人工的方法对装配工艺孔数目和位置进行检测
4、，如今 这种传统的检测手段已经无法满足生产柔性和自动化程度的需求。 基于计算机视 觉检测(AVI)技术在检测系统的智能化、柔性、快速性等方面较接触式检测方法 具有更大的优越性。因此，开发基于图像处理的装配工艺孔自动检测系统具有很 大的实际意义。本文针对工业现场对纵梁装配工艺孔检测的具体要求，设计了一 套基于机器视觉的纵梁装配工艺孔自动检测系统。 本文首先介绍了机器视觉的发 展、现状、新趋势以及在各方面的应用。介绍了利用机器视觉对纵梁装配工艺孔 检测的一般方法和系统硬件和软件构成。在硬件上，选用了能LED面光源；设计 一个自动化的传感器控制装置，检测汽车纵梁的到来。在软件上，详细论述和比 较了图
5、像处理和分析所用到的图像去噪、边缘检测、图像复原、图像拼接、特征 提取以及模式识别等多种算法，在总结现有的算法的基础上， 根据实际情况选择 了一种最佳方法， 根据纵梁装配工艺孔图像的实际情况采用了一些实用有效的算 法。为了在滤除图像脉冲噪声的同时能很好地保持图像的细节，选择了基于噪声 点检测的脉冲噪声滤波算法。研究了纵梁装配工艺孔的轮廓提取与边缘加强，提 出了针对装配工艺孔图像快速边缘检测的Roberts算法，取得了良好的快速性和 较好的检测效果。仔细分析了匀速直线运动模糊图像，提出了维纳滤波的图像复 原方法。 本文针对检测系统在一定分辨率的情况下，CCD摄像机一次检测的范围受到 限制，影响检
6、测速度的问题，提出在检测系统中添加图像拼接技术。本文详细叙 述了数字图像拼接的全部过程。重点阐述了特征点提取和匹配、图像间点变换的 估计和图像融合这三项图像拼接过程中的关键技术。 针对特征点提取和匹配采用 了Harris角检测算子和特征点邻域灰度互相关法；针对图像间点变换的估计，采 用了LM算法；对于图像融合，使用了多分辨率样条法进行颜色过渡，有效地进行 了图像的平滑拼接。 在已有的自带软件作基础，改进图像处理及识别软件系统，对图像进行特征 提取和特征比较，自动检测出装配孔数目、直径和位置，最终可以实现对不合格 纵梁的自动标记和分拣。 本文所设计的自动检测系统，较好的满足了生产的实际需要。实验证明，计 算机检测具有更强的可行性和准确性，并取得比较满意的效果。 关键词：机器视觉 光源 传感器 图像拼接 Abstract In China, Traditional inspection for technologic holes of crossbeam is by manual work now, which cant satisfy the requirement of indu
