基于機器視覺的車輪圖像處理與分析.pdf

1、車輪是摩托車、汽車和火車等的重要組成部分,是完成運輸任務的不可或缺的重要組件,是重要的運輸承載體,為社會的進步與發(fā)展做了重大貢獻。隨著科學技術的發(fā)展,我國車輪的生產(chǎn)工藝有了很大的進步,但比國外發(fā)達國家還有一定的差距,特別是在車輪生產(chǎn)自動化和智能化方面差距甚大。德國等發(fā)達國家的車輪生產(chǎn)工藝采用全自動模式,既減少了勞動力,又提高了勞動效率,但半成品的車輪掛到鏈式運輸設備還未實現(xiàn)自動化,絕大多數(shù)車輪企業(yè)仍然靠人抬放到懸鏈上,且要保證氣門孔朝上

2、位置,針對這一要求,論文基于先進的機器視覺技術,以Visual C++為平臺,以雙目攝像機為眼睛,對車輪及其氣門孔進行特征提取和識別研究。本論文以山東省自然科學基金為依托,完成上述的圖像處理與分析部分。本論文的研究內(nèi)容包括以下幾部分:
　　 (1)機器視覺實驗系統(tǒng)的設計。本論文將機器視覺應用到車輪的檢測中,首先要設計一個可行的實驗系統(tǒng),此系統(tǒng)包括實驗的平臺、光源設計和攝像機等硬件。本課題要對攝像機進行標定,對實驗進行數(shù)學建模,從

3、理論上分析了實驗系統(tǒng)設計的可行性。
　　 (2)車輪的圖像處理與分析。在車輪的抓取過程中,首先要確定車輪的位置,為了尋找車輪中心的位置,首先要采集車輪的圖像,并對圖像進行處理與分析,車輪圖像處理與分析的主要方法有:對車輪圖像進行去噪處理、濾波等預處理工作;對預處理過的車輪圖像進行邊緣檢測和閾值分割,從而獲得簡明的圖像特征;依據(jù)圖像特征,采用投影法獲取車輪圖像中車輪中心點的位置。
　　 (3)氣門孔的圖像處理與分析。氣門孔

4、的位置是車輪裝卸定位的重要依據(jù),所以要對車輪外緣進行圖像采集,通過對所采集圖片的處理與分析獲取氣門孔的信息,從而對車輪進行定位懸掛。本文對氣門孔圖像的處理與分析的主要方法有:氣門孔圖像的預處理;氣門孔圖像的邊緣檢測與閾值分割;氣門孔圖像的測量,完成氣門孔圖像的識別。本文通過對氣門孔的識別來完成氣門孔懸掛定位的任務。
　　 本課題采用機器人裝卸車輪,針對車輪及其氣門孔的形狀,采用基于機器視覺的圖像處理與分析,獲取圖像的特征信息并識