【正文】 員的平均值代替。窗口內(nèi)像素位置用 ( , )Xef 表示。而脈沖噪聲點(diǎn)分布比較孤立，灰度值突變，且與相鄰像素點(diǎn)無(wú)相關(guān)性 傳統(tǒng)的圖像濾波法有均值濾波和中值濾波法，兩者都是構(gòu)建一個(gè)二維的滑動(dòng)窗口 M ，其中 M 的大小為 (2 1) (2 1)nn? ? ?的窗口（ n 為大于 0 的整數(shù)）。在本系統(tǒng)上，該步驟就是計(jì)算瑕疵的面積，長(zhǎng)和寬，并判斷是否超出閾值要求。較好的二值化處理就能夠去掉圖像里的無(wú)關(guān)背景。 2) 預(yù)處理 由于硬件環(huán)境的限制，圖像在傳輸?shù)牟杉^(guò)程中總會(huì)產(chǎn)生噪聲，所以在正式處理圖像前要將這些噪聲去掉。然而，至今還沒(méi)有一個(gè)普遍的原理來(lái)指導(dǎo)這些過(guò)程在完成特定任務(wù)時(shí)應(yīng)該如何組織和搭配。該方法在收斂性 方面不夠理想，而且對(duì)有尺度變化的圖像不能進(jìn)行正確匹配 [6]。 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。 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。機(jī)器視覺(jué)的核心是算法的設(shè)計(jì)。 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。 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(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫(xiě)（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(xiě)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(shū)）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(huà)“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教 師評(píng)閱書(shū) 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(xiě)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(shū)）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(huà)“√”） 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(jiàn) 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(jiàn)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(xiě)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(shū)）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(huà)“√”） 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見(jiàn)： 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。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： 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)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 Houghtransform。利用 軟件編寫(xiě)算法檢測(cè)程序。 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。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。 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。 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。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 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(mén)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。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(chē)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)。機(jī)器視覺(jué)在這一領(lǐng)域占據(jù)了重要的位置。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。它創(chuàng)始于五十年代后期，在六十年代初開(kāi)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。特別是一些著名的集成電路制造公司，如 Intel， Motorola及松下、日立等均已推出自己的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，這給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別應(yīng)用的發(fā)展以極大的推動(dòng) [5]。黎倩等人提出基于雙 Hopfield 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)假設(shè)檢驗(yàn)的圖像匹配方法對(duì)其改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件圖的位移、旋轉(zhuǎn)、尺度變化的不變識(shí)別。 其次，現(xiàn)有的各種圖像識(shí)別算法或多或少的帶有一定的局限性，即便是有一定通用性，效果較好的算法也存在著計(jì)算量大，難以實(shí)時(shí)應(yīng)用的缺點(diǎn)。這一系列過(guò)程就是圖像的預(yù)處理。對(duì)應(yīng)于本系統(tǒng)上，二值化的目的 就是要去掉密封圈以外的背景部分。 第 2章 圖像處理算法 圖像濾波 在圖像的采集過(guò)程中，圖像中不可避免的會(huì)存在大量的噪聲。對(duì)于其 M 窗口的中心 點(diǎn)為 (, )mi j 的像素值求計(jì)算。分別統(tǒng)計(jì)二維滑動(dòng)窗口中的灰度分布 [7]。 則最后輸出： 211( , ) ( , ) ( 2 1 )naaaY i j f i j n??? ? ?? 公式 () 則 (, )Yi j 便是中心點(diǎn) (, )ij 的灰度值。因此要克服這個(gè)問(wèn)題，對(duì)這兩種經(jīng)典方法進(jìn)行了改進(jìn)，把這種干擾降到最低。 圖像二值化的方法和種類很多，但到目前為止，還沒(méi)有一種或幾種完善的二值化方法能 5 按照人們意愿準(zhǔn)確分割出目標(biāo)圖像。但由于在密封圈表面圖像上瑕疵相對(duì)于背景像素所占的比例非常小，所以 OSTU 在計(jì)算閾值的過(guò)程中，瑕疵元素影響很小。 確定圓心位置后，便可以根據(jù)密封圈表面圓環(huán)的內(nèi) 外徑，來(lái)提取出目標(biāo)圓環(huán)，利用公式遍歷 []P im a g eB in a ry H eig h t W id th?圖像，將不滿足的像素 ( , )Fxy 賦值為 0，設(shè)圓環(huán)內(nèi)徑為 edgeThick ，公式如下： 2 2 22 2 2( ) ( ) ( )( ) ( )x P o s X y P o s Y n M a x R a d iu s e d g e T h ic kx P o s X y P o s Y n M a x R a d iu s? ? ? ? ?? ? ? ? 公式 () 可以得到密封圈目標(biāo)圓環(huán)的二值化圖像 []P im a g e S u rfa c e H e ig h t W id th?。由于分割時(shí)采用了瑕疵亮度比背景暗的特征進(jìn)行的，所以在這種情況下，如果有與瑕疵同樣亮度的干擾物存在，就會(huì)把干擾圖像也同樣保留下來(lái)。之后對(duì)細(xì)化的圖像進(jìn)行濾波處理，這樣非線性的細(xì)化點(diǎn)將會(huì)被清除。 本章小結(jié) 本章主要介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要流行的圖像處理的總體流程，以及幾種經(jīng)典的算法。這樣密封圈的圖像就采集到圖像識(shí)別系統(tǒng)中了，我們就可以在該嵌入式系統(tǒng)內(nèi)對(duì)該圖像進(jìn)行算法識(shí)別，判斷是否為合格產(chǎn)品。 圖 密封圈檢測(cè)平臺(tái) 圖像經(jīng)過(guò)智能識(shí)別系統(tǒng)處理過(guò)后，會(huì)出現(xiàn)合格與次品的兩種結(jié)果，利用 PLC 通信，對(duì)密封圈分類裝置進(jìn)行電信號(hào)的通信 [11]。 P L C D S PI N 1I N 2O U T 1O U T 2 圖 通信 IO 口示意圖 1) 工件靜止后 ,PLC 給 DSP 拍照命令， out1 高電平 。 8 相機(jī)獲取的圖片信息 系統(tǒng)在收到 PLC 的拍照信號(hào)后，檢測(cè)系統(tǒng)便會(huì)將當(dāng)前要檢測(cè)的密封圈圖像從相機(jī)中利用傳輸線寫(xiě)入到系統(tǒng)內(nèi)存 [12]，如 圖 密封圈 8 比特 BMP 位圖數(shù)據(jù) 所示便是把從相機(jī)寫(xiě)入內(nèi)存的數(shù)據(jù)以 BMP8 比特位圖的形式保存出來(lái)的圖像。 電源模塊負(fù)責(zé)給各個(gè)模塊提供合適的工作電壓，圖像由信號(hào) 采集模板輸入到處理芯片。能將基帶模擬 NTSC, PAL 制式，和SECAM 視頻轉(zhuǎn)換成數(shù)字分量視頻。該設(shè)備采用得克薩斯儀器公司的專利技術(shù)，能