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管状药型是通过螺压机挤压成型,其尺寸偏差对武器发射系统的影响是非常大的。目前,对管状药型的检测是由人工通过千分尺测量,人工检测的测量误差较大,更不适用于批次检测。本课题主要根据管状药型的生产工艺和检测要素,设计了一款基于机器视觉的药型检测系统。系统运用机器视觉代替人工对管状药型进行检测,解决了人工检测所产生的不利因素,提高了检测精度和效率。文章主要从以下几个方面进行研究:(1)对机器视觉硬件系统的构建。从药型的生产工艺出发,了解药型尺寸不确定的原因。然后介绍了药型检测系统的基本结构构成和部件的选用,包括面阵CCD、光源、背景和支撑平台的构建,最后阐述了检测系统的基本原理。(2)对图像预处理和药型轮廓检测的研究。首先对图像的预处理做出了阐述,本课题通过直方图修正、中值滤波和消除噪声三个方面对图像进行了轮廓识别前的处理。对采集到的图像进行圆形轮廓检测,主要从Canny算子和改进的Hough变换两个算法进行研究,Canny算子得到的轮廓会有太多杂散的边界,经典的Hough变化的计算量较大,所以,最终选用的是改进的Hough变换,避免上述不足,得到良好的图像特征。(3)介绍了轮廓的亚像素边缘定位方法和参数的测量结果分析。运用最小二乘法拟合亚像素算法,将轮廓边缘定位在像素内部,即亚像素的级别,较像素级的边缘检测有了较高的分辨率,精度也随之提高。运用加工精细的高对比度标定板进行快速标注,确定了机器视觉中像素与尺寸的对应关系,从而得到轮廓的尺寸信息。最后,分析了测量数据,并与人工测量的一致性进行对比。(4)对系统测量进行了误差分析,从机械安装误差、环境误差和光电误差三个方面阐述了了误差产生的原因,并找到了相应的减小误差的方法。实验证明,文章提出的理论方法可以应用于药型检测上面,并且在精确度和稳定度方面均比人工检测高。