基于數(shù)字圖像處理技術的螺紋檢測系統(tǒng)設計畢業(yè)論文(完整版)
【正文】 精度的檢測，這種檢測方法是不能測出誤差的具體值的。測量時移動移動儀器的縱向、橫向滑板并配合旋轉目鏡中的米字虛線來瞄準被測件，、中徑和牙型半角的示意圖。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。其互換性和標準化程度要求高，需要進行認真的檢測。 two value method。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。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。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。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。三針法測量外螺紋中徑三針法主要用于測量精密的外螺紋中徑，將三根精密量針放在螺紋的牙槽處，再用。該標準中提出，通—（相當于M5）以下的內螺紋，這樣，事實上就廢除了通—止端螺紋量規(guī)?；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)展而產生的一門新興學科。本文在光學系統(tǒng)設計的時候設計使用了多透鏡的共軸球面系統(tǒng)使其放大倍數(shù)滿足要求。 圖像濾波由于圖像在攝取過程中受到攝取器件、周圍環(huán)境等影響, 會使攝取到的圖像中含有噪聲。一般情況下, 在空間域采用鄰域平均的方法來減少噪聲。圖1(a)為均值濾波, 圖1(b)為中值濾波。因此采用閾值法, 即利用圖像的灰度直方圖分布得到該圖像灰度閾值, 再根據(jù)閾值將圖像二值化, 形成銳化圖像, 然后逐行掃描, 搜索圖像邊緣, 最終獲得邊緣輪廓曲線。 Canny 算子是另外一類邊緣檢測算子, 它不是通過微分算子實現(xiàn)邊緣檢測, 而是在一定約束下推導出的最優(yōu)邊緣檢測算子。它由下式給出: Sobel 算子是 33 算子模板, 如圖 2 所示的 2 個卷積核 dx、dy 形成 Sobel 算子, 一個核對垂直邊緣響應最大, 而另一個核對水平邊緣響應最大, 2 個卷積的最大值作為該點的輸出值。 如圖 3 所示的兩個卷積核dx、 dy形成了 Prewitt 算子。 ③對梯度幅值進行非極大值抑制。因為沒進行平滑處理, 不具有抑制噪聲的能力。該算子的基本思想是先對處理的圖像選擇一定的高斯濾波器進行平滑濾波, 然后采用一種稱之為非極值抑制的技術, 細化平滑后的圖像梯度幅值矩陣, 尋找圖像中的可能邊緣, 最后利用雙門限檢測通過雙閾值遞歸尋找圖像邊緣點, 實現(xiàn)邊緣點。幾種算子對標準量塊的邊緣檢測的效果如圖3。,)?？梢?,擬合前螺紋牙是很不光滑的 ,擬合后變成直線和三角形 ,更便于計算。針對本研究, 經過多次試驗發(fā)現(xiàn), 中值濾波后螺紋的直方圖幾乎沒有受到噪聲干擾, 是比較理想的兩峰夾一谷的形狀, 因此可以直觀地在灰度直方圖上查找谷底的取值區(qū)域, 并由此確定閾值的大小。螺紋的幾何尺寸有:牙型角(牙型半角) 即螺紋夾角(側面角) 、 螺距、 導程、 螺紋高度、 大徑、 小徑、 中徑、 螺紋升角等。對于多頭(線)螺紋 ,導程等于螺距與線數(shù)(n) 的乘積 :L = nP。 實驗結果及精度分析按照上述方法 ,得到的螺紋的測量結果如表 1所示 ,可以看出系統(tǒng)重復測量精度較高 , 誤差較小 ,滿足設計要求。前面提到透鏡畸變產生的誤差就成了最主要的影響因素。利用坐標變換來計算修正圖像像素點( u, v)在原圖像上對應點的坐標( u′ , v′ ) ,由于( u′ , v′ ) 一般為小數(shù) ,因此要用插值方法得到( u′ , v′ ) 處的灰度值 ,將( u′ , v′ ) 處的灰度值賦給修正圖像的像素點( u, v) 。由光源和卡具創(chuàng)建圖像采集環(huán)境, 盡量減少外界干擾, 然后通過CCD 采集圖像并由圖像采集卡傳入計算機中, 在計算機中對圖像進行數(shù)字處理, 得到螺紋的輪廓, 進而計算出螺紋的幾何參數(shù), 最后與標準尺寸相比較判斷是否合格。25。參考文獻[1] [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1986.[2] 鐘 [D]. 重慶 :重慶大學 ,2002.[3] (MATLAB 版) [ M]. :電子工業(yè)出版社 ,2005. 285320.[4] 王慶有. CCD 應用技術[M]. 天津 :天津大學出版社 ,2000.[5] [ M]. 北京:科學出版社 ,2002. 116125.[6] 陳應洲, 王學校, 張偉. 基于圖像處理的幾何參數(shù)測量系統(tǒng)[J ]. 大連輕工業(yè)學院學報, 2003(4): 6264.[7] 陳向偉, 王龍山, 劉慶民, 等. 基于CCD 的齒輪參數(shù)測量系統(tǒng)的研究[J ]. 工具技術, 2004(5): 4446.致 謝本研究及學位論文是在我的導師金香教授的親切關懷和悉心指導下完成的。這種方法可以避免大
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