注塑制品的成型是一个非常复杂的多因素耦合作用的动态加工过程,其中成型收缩是影响注塑制品质量的关键因素之一。收缩不仅降低了注塑制品的尺寸精度与表观质量,同时还引起注塑制品的结构变形与内在质量缺陷。因此,收缩已成为困扰注塑成型及其模具设计领域的重要难题。为了探寻注塑制品形状和收缩方向之间的关系,本课题在全面分析注塑成型收缩研究概况的基础上,在比较了接触式和非接触式测量方法的优缺点后,进行了注塑制品模内收缩观察的可视化实验,开发了基于Matlab的图像处理系统,实现了注塑制品收缩方向的检测。首先,基于注塑制品模内收缩的可视化实验模具,设计制造了螺纹传动机构以及设有该机构的拍摄设备移动装置,为精密拍摄和图像拼接奠定了基础。针对塑件形状和浇口位置设计了7种不同的型腔结构,进行了7组注塑成型试验,再利用数码单镜头反光相机与拍摄设备移动装置,对各组成型塑件在模内放置24小时后的收缩情况进行了图像采集。其次,在图像处理方面提出了一种人机交互的新型去噪方法,有效地解决了干扰点对曲线拟合的影响;提出了改进的Harris算法及角点提取方法,既保留了相应像素点的较高兴趣值,也使匹配点的获取更加方便;对基于特征的改进Harris算法以角点作为匹配点以及基于边缘的拟合法以交点作为匹配点这两种图像拼接方法,进行了匹配精度的比较,得出拟合法的图像拼接精度高于改进Harris算法的结论,并根据本文中塑件和模具型腔的具体结构,采用了基于边缘的拟合法求交点从而获得图像拼接的匹配点。然后,对于1～4组注塑成型试验,利用所开发的图像处理系统对塑件和模具型腔进行边缘提取后,再通过多项式曲线拟合计算交点,求得型腔轮廓与塑件轮廓的特征点位置,从而得到了塑件收缩方向的实验数据。对于5～7组注塑成型试验,则先对模具型腔分块拍摄的图像进行拼接,再用与1～4组试验相同的处理方法得到了型腔轮廓与塑件轮廓的特征点位置以及塑件收缩方向的实验数据。最后,对7组注塑制品模内收缩试验通过数字图像处理所得的实验数据进行了综合分析,认为塑件的收缩受到浇口和质心的共同作用。在塑件的收缩不受到模具型腔阻碍的情况下,塑件的收缩方向指向塑件质心和浇口中间的某一位置处;当塑件的收缩受到模具型腔轮廓的束缚时,呈现出一定的局部收缩性。