橡膠擠出部件外形尺寸在線視覺測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、橡膠擠出部件是輪胎生產(chǎn)過程中的半成品，是膠料通過混煉并由擠出機(jī)擠出，最后經(jīng)過不同的口型板模具所得。其外形尺寸精度對(duì)輪胎成品質(zhì)量有重大影響，而現(xiàn)有尺寸檢測(cè)方法精度低、人為因素影響大。因此，實(shí)時(shí)精確獲取擠出件的外形尺寸，是動(dòng)態(tài)控制擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速與后續(xù)聯(lián)動(dòng)線輥筒速度的依據(jù)，同時(shí)也是保證輪胎成品質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　計(jì)算機(jī)視覺測(cè)量技術(shù)以其非接觸、精度高等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，運(yùn)用該技術(shù)對(duì)橡膠擠出部件進(jìn)行在線檢測(cè)是輪胎企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的

2、必然趨勢(shì)。本文對(duì)基于計(jì)算機(jī)視覺的單目測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了橡膠擠出部件外形尺寸在線測(cè)量系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)經(jīng)典視覺測(cè)量系統(tǒng)的硬件組成完成了整個(gè)系統(tǒng)硬件選型，并在實(shí)驗(yàn)室搭建了一套模擬在線測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。研究了視覺測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定，介紹了相機(jī)的成像模型與該模型下四個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。根據(jù)測(cè)量信息位于平面的特點(diǎn)，選擇添加平面約束條件的直接線性變換平面標(biāo)定法作為本文標(biāo)定方法，在此基礎(chǔ)上，對(duì)于是否引入非線性畸變進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定了線性模型。
　?。?）圖像處理方面。首先對(duì)采集圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域截取、有選擇的灰度化處理；圖像預(yù)處理階段，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小模板下中值降噪效果好且運(yùn)算時(shí)間與其他濾波相當(dāng)，確定了中值降噪算法。在邊緣特征提取部分，詳細(xì)介紹了常用的一階、二階邊緣檢測(cè)算法，在Canny算法的雙門限閾值選取上引入Otsu自適應(yīng)閾值選取技術(shù)來確定閾值，實(shí)現(xiàn)了擠出件圖像的像素級(jí)邊緣定位。為提高視覺測(cè)量系統(tǒng)的精度，從邊緣檢測(cè)精度入手介紹了常用的

4、亞像素邊緣檢測(cè)算法，通過實(shí)驗(yàn)與分析確定了最小二乘法直線擬合方法。
　　（3）根據(jù)橡膠擠出件需要測(cè)量參數(shù)所處的位置特征，針對(duì)測(cè)量面與標(biāo)定面不一的情況，提出了一種基于深度信息的測(cè)量模型。對(duì)模型進(jìn)行了詳細(xì)的理論推理與公式推導(dǎo)。最后通過編寫軟件實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文所用理論、算法的可行性與結(jié)果的精確性。對(duì)誤差進(jìn)行了敏感度、來源的分析，并給出了提高精度措施。
　　本文的研究工作對(duì)視覺測(cè)量在輪胎工業(yè)橡膠擠出生產(chǎn)在線檢測(cè)中的應(yīng)用具有一定的理論意