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近年来,随着建筑行业的发展,石材凭借独特的优势已经成为人们生活中不可缺少的装饰材料。目前我国的石材产量呈逐年上升趋势,出口额已超过意大利,成为世界第一大石材出口国。但是我国的石材行业在国际上仍然处于中低水平,数控化加工技术不高。大部分石材生产厂家仍然使用传统的手工测量大板尺寸,凭经验手工排样,这样既消耗人力,又浪费时间,设计效率非常低。如何提高石材原料的利用率、提高生产效率、节约时间是关系到石材厂家乃至我国石材行业发展的关键。石材生产过程中如何对实现石材大板进行在线优化排样已经成为国内石材企业急于解决的问题。国外石材发达国家已采用石材自动化排样技术,即计算机自动提取尺寸、计算机智能排样,而国内对于相关技术的研究比较少。本文研究的石材大板CCD检测及优化排样技术将CCD检测技术应用到石材加工中,可以实现石材大板的图像在线采集,边缘检测,在线排样。能够有效的提高原材料利用率,节约人力,节约时间,提高加工效率,具有十分重要的应用价值和学术价值。本文主要从以下几个方面进行研究:(1)根据要实现的目标建立石材大板CCD检测系统框架。分别从光源装置、CCD摄像机、镜头等硬件方面组建石材大板CCD检测系统。对摄像机进行标定技术研究并对系统所选摄像机进行标定。(2)对CCD采集到的大板实时图像进行处理以达到提取边缘的目的,采用Canny边缘检测算子,包括高斯滤波去噪、求梯度的幅值和大小和方向、非极大值抑制、双阈值边缘连接,提取大板边缘尺寸。(3)对优化排样技术进行研究,对石材工程板优化排样进行分析,选择了解决矩形石材工程板单一排样和矩形石材工程板混合排样的数学方法,对动态规划算法和线性规划算法进行了详细的介绍,建立了基于矩形石材工程板单一排样的动态规划数学模型和基于混合排样的线性规划数学模型,并对模型求解得到最优排样方案。(4)用VC++程序开发石材大板CCD检测及优化排样系统,分别从图像获取模块、图像处理模块、优化排样模块和数据输出模块进行功能设计和界面设计。