預印制圖像的板材切割自動找正系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、預印制板材切割技術是一項服務于生產、生活的技術,該技術預先將圖像印制到平面板材上,然后沿著圖像輪廓的邊緣切割板材,得到外形與印制圖像輪廓相一致的產品。這種技術實用、直觀,在很多領域都有需求和應用。目前,國內普通數控切割機床還沒有針對性的找正切割工具來加工這類產品,因而加工精度低,廢品率高。人工找正雖能一定程度提高精度,但若找正結果中圖像坐標系與機床坐標系有旋轉關系,需重新對板材進行裝夾,效率十分低下。
　　 本文將數字圖像處理與

2、機器視覺相結合,研究并實現了一種適用于預印制板材切割的自動找正技術,對板材上圖像輪廓位置進行在線定位,因而可在無需重新裝夾的情況下對圖像輪廓進行高精度切割加工。該技術包含三個關鍵子技術:輪廓矢量化技術、輪廓數控編程技術和標記點測量找正技術。輪廓矢量化對原始圖像進行輪廓提取和矢量化,并在圖像上添加用于后續(xù)找正的標記點；輪廓數控編程計算出輪廓在圖像坐標系下的初始NC代碼；標記點測量找正用CCD攝像機識別板材上的標記點,建立圖像坐標系與機床坐

3、標系間的矩陣變換,對初始NC加工代碼進行坐標轉換,得到實際加工NC代碼。本文重點對輪廓矢量化和測量找正這兩個子技術展開研究。主要內容包括:
　　 1.在分析預印制圖像特點的基礎上,制定相應的快速、有效的圖像分割流程,并對圖像二值化、噪聲后處理和邊緣檢測中的多個已有算法進行比較分析和實驗,得出適合本文系統(tǒng)的算法,實現了準確地檢測山預印制圖像的邊緣輪廓；并運用輪廓優(yōu)化處理使目標輪廓更逼近真實輪廓,一定程度上彌補圖像分割造成的誤差。<

4、br>　　 2.提出先提取局部曲率極大值的尖點、然后分段進行直線擬合的輪廓矢量化算法,與不分段擬合相比,提高了算法效率；在對實際工程實驗結果進行分析后,該算法引進了擬合長度控制參數,使得在加工效率影響不大情況下,大大提高了加工輪廓的光滑性。
　　 3.提出基于CCD相機測量標記點的預印制圖像位置找正方法。通過機床運動帶動CCD相機對板材上的各標記點進行拍照和圓心坐標提取,建立圖像坐標系與機床坐標系間的線性變換矩陣；用此矩陣對基