【正文】 本科畢業(yè)論文題 目：基于數(shù)字圖像處理技術的螺紋檢測系統(tǒng)設計 摘 要本文主要研究基于數(shù)字圖像處理技術中的圖像邊緣檢測技術和對螺紋圖像的參數(shù)計算問題，用MATLAB軟件來進行模擬仿真。利用面陣系統(tǒng) ,結合光學測量、 計算機圖像處理等技術 ,研制了螺紋參數(shù)非接觸測量系統(tǒng) ,并以MATLAB 為平臺 ,編制了檢測程序 ,實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)采集、 二維圖像再現(xiàn)、 邊緣特征提取、 邊界擬合等功能 ,能夠有效地測量螺紋的多項參數(shù)。關鍵詞：CCD 成像；MATLAB軟件應用；Canny 算子；二值法的應用； AbstractThis paper mainly based on the digital image processing technology in image edge detection and image of thread parameters calculation problem, use MATLAB software to simulate. Using array system, bined with the optical measurement, puter image processing technology, development of thread parameters non contact measuring system, and MATLAB as the platform, for testing procedures, to achieve the image data acquisition, image reconstruction, edge feature extraction, boundary fitting function, can effectively measuring thread parameters of.Key words: CCD imaging。 MATLAB software。 Canny operator。 two value method。 目 錄引 言 61 背景介紹及國內(nèi)外發(fā)展前景 7 本課題研究的目的及意義 7 傳統(tǒng)的幾何參數(shù)測量原理及方法 7 傳統(tǒng)的測量方法最常用的有下面三種： 7 92 數(shù)字圖像處理技術的螺紋檢測 10 測量原理 10 螺紋圖像處理 10 螺紋圖像的預處理 11 　圖像濾波 11　圖像邊緣輪廓的提取 12　經(jīng)典邊緣檢測算子的理論分析和比較 12 15 　圖像輪廓的亞像素提取算法 16　利用閾值法提取 183 測量 20 測量系統(tǒng)放大倍數(shù)的標定 20　實驗結果及精度分析 21 　誤差分析 21結 論 23參考文獻 24致 謝 25引 言螺紋在工業(yè)生產(chǎn)中使用頻率非常高 ,對其進行實時高精度的測量對提高配件質量有重要作用。傳統(tǒng)螺紋的檢測主要采用兩種方法[1]:其一是綜合檢驗法。另一種是單參數(shù)測量法。二者都需人工操作 ,精度相對較低 ,整個測量過程耗時耗力 ,工作效率低 ,且易導致螺紋損傷。在此情況要求下，利用計算機軟件參與螺紋的檢測是十分必要的，基于數(shù)字圖像處理的螺紋檢測系統(tǒng)就是在這一環(huán)境下應運而生。本文主要針對外螺紋傳統(tǒng)測量方法測量耗時多、 精度低等方面的不足 ,重點對攝像機成像的光學系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集電路、 濾波算法、 邊緣檢測算法、 擬合算法以及螺紋特征參數(shù)的計算方法進行了研究。1 背景介紹及國內(nèi)外發(fā)展前景 本課題研究的目的及意義 螺紋連接結構連接可靠，裝配、拆卸方便，被廣泛應用到機械設備以及其他設備中。其互換性和標準化程度要求高，需要進行認真的檢測。以常用的緊固螺紋為例，但就幾何參數(shù)來說，對其互換性要求可以歸納為兩點：一是旋合性，就是規(guī)格相同的內(nèi)、外螺紋可以相互自由旋合；二是連接強度要求，就是相互旋合的內(nèi)、外螺紋，牙側面要有足夠的接觸面積，以保證連接強度。 我國制造業(yè)中主要使用機械檢測方法對螺紋進行檢測。常用的有螺紋量規(guī)、工具顯微鏡、三針法和其他通用量儀等，這些方法都是手工進行的，測量速度慢、測量精度低，已不能滿足實際生產(chǎn)的需要?；跀?shù)字圖像處理技術的螺紋檢測是伴隨著計算機技術的發(fā)展而產(chǎn)生的一門新興學科。它主要是利用光電成像、計算機圖像處理和模式識別技術進行檢測，其檢測速度快、檢測精度高。區(qū)別于機械檢測方法的最大特點在于它能夠進行在線檢測，即對生產(chǎn)線上的零件進行同步、非接觸檢測，同時輸出檢測結果。利用數(shù)字圖像處理技術可以對長度、角度參數(shù)進行檢測。由于外螺紋輪廓形狀復雜、參數(shù)多，所以基于數(shù)字圖像技術進行螺紋檢測這一課題有必要進行深入研究。 傳統(tǒng)的幾何參數(shù)測量原理及方法 螺紋幾何參數(shù)的測量方法可分為綜合測量和單項測量兩類。 綜合測量主要用于測量主要求保證可旋合的螺紋（螺紋性能的最低要求），他是利用螺紋極限量規(guī)進行測量的，被測螺紋合格的標志是通端量規(guī)能順利的與被測螺紋在被檢全長上旋合，螺紋量規(guī)有塞規(guī)和環(huán)規(guī)，分別用以檢驗內(nèi)、外螺紋，僅僅檢測螺紋外形輪廓的量規(guī)也被大量使用。但是對于精密螺紋，除了可旋合之外，還有其他更重要的要求，如對中徑、螺距、牙型半角等參數(shù)還需要其誤差應在規(guī)定公差范圍內(nèi)，對這些參數(shù)的檢測就是螺紋的單項測量。 傳統(tǒng)的測量方法最常用的有下面三種：用工具顯微鏡測量螺紋的各單項參數(shù) 工具顯微鏡是一種應用非常廣泛的光學儀器，測量螺紋是其主要用途之一。在縱、橫向滑板3和11上，分別安裝有長度200mm和100mm的玻璃毫米刻度尺，他們可分別在機座1上自由的移動，用讀數(shù)顯微鏡5和6對準縱、橫玻璃刻度尺即可進行讀數(shù)，瞄準工件用的主顯微鏡9及其鏡架8安裝在儀器后方的立柱7上，可連立柱是上下移動以調(diào)整焦距，用手動柄10可使立柱7向右或向左傾斜一定角度，以適應各種螺旋面的測量要求。儀器的照明系統(tǒng)在后下方。光束照射被測件，并在主顯微鏡中形成被測件輪廓的影像，主顯微鏡上方裝有測角目鏡（），轉動其上的手柄5，可使度盤盒1內(nèi)刻有圓周分度的玻璃刻度盤旋轉，其轉動的角度可從角度目鏡3中觀察讀?。ǎ?，刻度盤中央有米字虛線，用以對準被測件輪廓，并從中央目鏡2中觀察（見圖），反光鏡4是供角度目鏡照明用