【正文】 本科畢業(yè)論文題 目：基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的螺紋檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要本文主要研究基于數(shù)字圖像處理技術(shù)中的圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)和對(duì)螺紋圖像的參數(shù)計(jì)算問題，用MATLAB軟件來進(jìn)行模擬仿真。利用面陣系統(tǒng) ,結(jié)合光學(xué)測(cè)量、 計(jì)算機(jī)圖像處理等技術(shù) ,研制了螺紋參數(shù)非接觸測(cè)量系統(tǒng) ,并以MATLAB 為平臺(tái) ,編制了檢測(cè)程序 ,實(shí)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(cè)量螺紋的多項(xiàng)參數(shù)。關(guān)鍵詞：CCD 成像；MATLAB軟件應(yīng)用；Canny 算子；二值法的應(yīng)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(guó)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(cè)量原理及方法 7 傳統(tǒng)的測(cè)量方法最常用的有下面三種： 7 92 數(shù)字圖像處理技術(shù)的螺紋檢測(cè) 10 測(cè)量原理 10 螺紋圖像處理 10 螺紋圖像的預(yù)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(cè)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(cè)量 20 測(cè)量系統(tǒng)放大倍數(shù)的標(biāo)定 20　實(shí)驗(yàn)結(jié)果及精度分析 21 　誤差分析 21結(jié) 論 23參考文獻(xiàn) 24致 謝 25引 言螺紋在工業(yè)生產(chǎn)中使用頻率非常高 ,對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度的測(cè)量對(duì)提高配件質(zhì)量有重要作用。傳統(tǒng)螺紋的檢測(cè)主要采用兩種方法[1]:其一是綜合檢驗(yàn)法。另一種是單參數(shù)測(cè)量法。二者都需人工操作 ,精度相對(duì)較低 ,整個(gè)測(cè)量過程耗時(shí)耗力 ,工作效率低 ,且易導(dǎo)致螺紋損傷。在此情況要求下，利用計(jì)算機(jī)軟件參與螺紋的檢測(cè)是十分必要的，基于數(shù)字圖像處理的螺紋檢測(cè)系統(tǒng)就是在這一環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。本文主要針對(duì)外螺紋傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量耗時(shí)多、 精度低等方面的不足 ,重點(diǎn)對(duì)攝像機(jī)成像的光學(xué)系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集電路、 濾波算法、 邊緣檢測(cè)算法、 擬合算法以及螺紋特征參數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了研究。1 背景介紹及國(guó)內(nèi)外發(fā)展前景 本課題研究的目的及意義 螺紋連接結(jié)構(gòu)連接可靠，裝配、拆卸方便，被廣泛應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備以及其他設(shè)備中。其互換性和標(biāo)準(zhǔn)化程度要求高，需要進(jìn)行認(rèn)真的檢測(cè)。以常用的緊固螺紋為例，但就幾何參數(shù)來說，對(duì)其互換性要求可以歸納為兩點(diǎn)：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(qiáng)度要求，就是相互旋合的內(nèi)、外螺紋，牙側(cè)面要有足夠的接觸面積，以保證連接強(qiáng)度。 我國(guó)制造業(yè)中主要使用機(jī)械檢測(cè)方法對(duì)螺紋進(jìn)行檢測(cè)。常用的有螺紋量規(guī)、工具顯微鏡、三針法和其他通用量?jī)x等，這些方法都是手工進(jìn)行的，測(cè)量速度慢、測(cè)量精度低，已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要?；跀?shù)字圖像處理技術(shù)的螺紋檢測(cè)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科。它主要是利用光電成像、計(jì)算機(jī)圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)速度快、檢測(cè)精度高。區(qū)別于機(jī)械檢測(cè)方法的最大特點(diǎn)在于它能夠進(jìn)行在線檢測(cè)，即對(duì)生產(chǎn)線上的零件進(jìn)行同步、非接觸檢測(cè)，同時(shí)輸出檢測(cè)結(jié)果。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)可以對(duì)長(zhǎng)度、角度參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。由于外螺紋輪廓形狀復(fù)雜、參數(shù)多，所以基于數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行螺紋檢測(cè)這一課題有必要進(jìn)行深入研究。 傳統(tǒng)的幾何參數(shù)測(cè)量原理及方法 螺紋幾何參數(shù)的測(cè)量方法可分為綜合測(cè)量和單項(xiàng)測(cè)量?jī)深悺? 綜合測(cè)量主要用于測(cè)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(jìn)行測(cè)量的，被測(cè)螺紋合格的標(biāo)志是通端量規(guī)能順利的與被測(cè)螺紋在被檢全長(zhǎng)上旋合，螺紋量規(guī)有塞規(guī)和環(huán)規(guī)，分別用以檢驗(yàn)內(nèi)、外螺紋，僅僅檢測(cè)螺紋外形輪廓的量規(guī)也被大量使用。但是對(duì)于精密螺紋，除了可旋合之外，還有其他更重要的要求，如對(duì)中徑、螺距、牙型半角等參數(shù)還需要其誤差應(yīng)在規(guī)定公差范圍內(nèi)，對(duì)這些參數(shù)的檢測(cè)就是螺紋的單項(xiàng)測(cè)量。 傳統(tǒng)的測(cè)量方法最常用的有下面三種：用工具顯微鏡測(cè)量螺紋的各單項(xiàng)參數(shù) 工具顯微鏡是一種應(yīng)用非常廣泛的光學(xué)儀器，測(cè)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(zhǎng)度200mm和100mm的玻璃毫米刻度尺，他們可分別在機(jī)座1上自由的移動(dòng)，用讀數(shù)顯微鏡5和6對(duì)準(zhǔn)縱、橫玻璃刻度尺即可進(jìn)行讀數(shù)，瞄準(zhǔn)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(dòng)以調(diào)整焦距，用手動(dòng)柄10可使立柱7向右或向左傾斜一定角度，以適應(yīng)各種螺旋面的測(cè)量要求。儀器的照明系統(tǒng)在后下方。光束照射被測(cè)件，并在主顯微鏡中形成被測(cè)件輪廓的影像，主顯微鏡上方裝有測(cè)角目鏡（），轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)準(zhǔn)被測(cè)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