基于機(jī)器視覺(jué)的車(chē)輪圖像處理與分析.pdf

1、車(chē)輪是摩托車(chē)、汽車(chē)和火車(chē)等的重要組成部分,是完成運(yùn)輸任務(wù)的不可或缺的重要組件,是重要的運(yùn)輸承載體,為社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展做了重大貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)車(chē)輪的生產(chǎn)工藝有了很大的進(jìn)步,但比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,特別是在車(chē)輪生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化方面差距甚大。德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的車(chē)輪生產(chǎn)工藝采用全自動(dòng)模式,既減少了勞動(dòng)力,又提高了勞動(dòng)效率,但半成品的車(chē)輪掛到鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸設(shè)備還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,絕大多數(shù)車(chē)輪企業(yè)仍然靠人抬放到懸鏈上,且要保證氣門(mén)孔朝上

2、位置,針對(duì)這一要求,論文基于先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù),以Visual C++為平臺(tái),以雙目攝像機(jī)為眼睛,對(duì)車(chē)輪及其氣門(mén)孔進(jìn)行特征提取和識(shí)別研究。本論文以山東省自然科學(xué)基金為依托,完成上述的圖像處理與分析部分。本論文的研究?jī)?nèi)容包括以下幾部分:
　　 (1)機(jī)器視覺(jué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本論文將機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用到車(chē)輪的檢測(cè)中,首先要設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),此系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)、光源設(shè)計(jì)和攝像機(jī)等硬件。本課題要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從

3、理論上分析了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
　　 (2)車(chē)輪的圖像處理與分析。在車(chē)輪的抓取過(guò)程中,首先要確定車(chē)輪的位置,為了尋找車(chē)輪中心的位置,首先要采集車(chē)輪的圖像,并對(duì)圖像進(jìn)行處理與分析,車(chē)輪圖像處理與分析的主要方法有:對(duì)車(chē)輪圖像進(jìn)行去噪處理、濾波等預(yù)處理工作;對(duì)預(yù)處理過(guò)的車(chē)輪圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)和閾值分割,從而獲得簡(jiǎn)明的圖像特征;依據(jù)圖像特征,采用投影法獲取車(chē)輪圖像中車(chē)輪中心點(diǎn)的位置。
　　 (3)氣門(mén)孔的圖像處理與分析。氣門(mén)孔

4、的位置是車(chē)輪裝卸定位的重要依據(jù),所以要對(duì)車(chē)輪外緣進(jìn)行圖像采集,通過(guò)對(duì)所采集圖片的處理與分析獲取氣門(mén)孔的信息,從而對(duì)車(chē)輪進(jìn)行定位懸掛。本文對(duì)氣門(mén)孔圖像的處理與分析的主要方法有:氣門(mén)孔圖像的預(yù)處理;氣門(mén)孔圖像的邊緣檢測(cè)與閾值分割;氣門(mén)孔圖像的測(cè)量,完成氣門(mén)孔圖像的識(shí)別。本文通過(guò)對(duì)氣門(mén)孔的識(shí)別來(lái)完成氣門(mén)孔懸掛定位的任務(wù)。
　　 本課題采用機(jī)器人裝卸車(chē)輪,針對(duì)車(chē)輪及其氣門(mén)孔的形狀,采用基于機(jī)器視覺(jué)的圖像處理與分析,獲取圖像的特征信息并識(shí)