【正文】 基于 DSP 的密封圈表面瑕疵檢測(cè)算法設(shè)計(jì) 【摘要】 為了能讓密封圈與密封 部件之間實(shí)現(xiàn)完全的黏合，因此工業(yè)用的石墨密封圈表面必須平整光滑， 嚴(yán)禁出現(xiàn)裂縫、模影、暗紋等瑕疵。 本文就是為了解決密封圈表面 圖像 在機(jī)器視覺(jué)下呈現(xiàn)出的 光照不均勻、瑕疵對(duì)比度低、噪聲大等 種種不利因素，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，利用 DSP 捕捉到圖像，對(duì)圖像特點(diǎn)進(jìn)行分析， 綜合了中值濾波、二值化、圖像縮小、 哈弗 圓檢測(cè) 法 、區(qū)域生長(zhǎng) 等一系列圖像算法 找 得到了一個(gè)新的密封圈瑕疵識(shí)別算法 。能夠識(shí)別密封圈表面的裂縫、模影、暗紋等瑕疵。 該方案主要利用 TMS320DM6437 嵌入式主板、相機(jī)、光源、觸摸屏、 PLC 等硬件平臺(tái)搭建。用適合的光源照射密封圈，將圖像通過(guò)相機(jī)傳入到主板中。利用 軟件編寫算法檢測(cè)程序。對(duì)圖像進(jìn)行檢測(cè)后，檢測(cè)結(jié)果通過(guò) PLC 來(lái)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送信息，以達(dá)到密封圈好壞分類的目的。 【 關(guān)鍵詞 】 數(shù)字圖像處理； 瑕疵檢測(cè) ； 哈弗 圓檢測(cè) ； 區(qū)域生長(zhǎng) ； 【 Abstract】 In order to make the sealing ring and the sealing member to achieve plete bonding, the surface of sealing ring used in industrial must be flat and smooth. Crack, mold, dark lines and other defects are banned. In order to solve the problem of poor image caused by uneven lighting, low flaw contrast and big noise, image captured by DSP was analyzed through field experiments. a new sealing ring defect recognition algorithm including median filter, binaryzation, image reduction, hough transform, region growing and so on was proposed,. the seal surface cracks, die shadow, dark lines and other defects can be identified . The hardware platform including TMS320DM6437 embedded mainboard, cameras, lamphouse, touch screens and PLC was build. The image was transmitted to the mainboard through the camera which on the uniform illumination. Use software to write the algorithm testing program. After testing the image, the result of testing will be dilivered to the actuator through PLC to achieve the goal of sorting the good gasket ring from the bad one. 【 Key words】 Digital image processing。 Flaw detection。 Houghtransform。 Region growing 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做 出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下 ，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本 學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（ 設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教 師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 1 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論 文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng) 定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 2 第 1章 概述 圖像處理的背景 隨著圖像處理領(lǐng)域的發(fā)展，越來(lái)越多的處理算法被提出，圖像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)能應(yīng)對(duì)不少?gòu)?fù)雜的情況。在農(nóng)業(yè)上，顆粒圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于對(duì)糧種品質(zhì)測(cè)定和計(jì)數(shù) [1]；在工業(yè)上，圖像識(shí)別跟蹤技術(shù)應(yīng)用于焊接時(shí)焊槍行進(jìn)過(guò)程中與焊縫的時(shí)刻校準(zhǔn) [2]；在交通上，圖像字符識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于對(duì)車牌的識(shí)別 [3]；在防暴上，人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等技術(shù)仍舊依靠圖像處理得以實(shí)現(xiàn)?？梢哉f(shuō)現(xiàn)階段圖像處理在各個(gè)領(lǐng)域都開始融入，都開始進(jìn)入起步階段。為以后的無(wú)人工廠，無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展提供了方向 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與意義 工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)設(shè)備智能化的要求越來(lái)越高。機(jī)器視覺(jué)在這一領(lǐng)域占據(jù)了重要的位置。在工業(yè)設(shè)備上加入機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，則可以取代一些本應(yīng)需要人工肉眼檢測(cè)的崗位。能夠節(jié)省人力，加快無(wú)人化工廠的建設(shè)。機(jī)器視覺(jué)的核心是算法的設(shè)計(jì)。較好的算法具有更好的抗外部干擾能力，更快的識(shí)別定位速度，能為工廠帶來(lái)更高的效益。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是基于 DSP 的密封圈表面瑕疵識(shí)別算法。可以識(shí)別工業(yè)用密封圈上的瑕疵，判斷出瑕疵的種類，解決了密封圈瑕疵在普通光源下成像對(duì)比度不明顯的問(wèn)題。 國(guó)內(nèi)外圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀 圖像識(shí)別是人工智能的一個(gè)重要方面，在現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)及第五代電子計(jì)算機(jī)中都占有極重要的地位。它創(chuàng)始于五十年代后期，在六十年代初開始崛起，僅僅二十多年已受到許多學(xué)科的廣泛重視，并在科研與工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。其含義是利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行加工處理，以得到某些預(yù)期的效果，并從中提取有用信息，實(shí)現(xiàn)人對(duì)事物或現(xiàn)象的分析、描述、判斷和識(shí)別 [4]。圖像識(shí)別的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段 :文字識(shí)別，圖像信息處理和識(shí)別及物體識(shí)別。 國(guó)外的神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別技術(shù)起步較早，目前已經(jīng)能夠走出實(shí)驗(yàn)室，并在圖像信息處理中得到了應(yīng)用。特別