自动零件尺寸测量系统 软件设计

16届毕业（设计）论文题目自动零件尺寸测量系统软件设计专业班级学号学生姓名第一指导教师指导教师职称副教授第二指导教师指导教师职称学院名称电气信息学院完成日期：2016年5月27日自动零件尺寸测量系统软件设计Softwaredesignofautomaticpartsdimensionalmeasurementsystem学生姓名第一指导教师第二指导教师武汉工程大学本科毕业设计（论文）I摘要图像测量技术是一门新型技术，采用非接触式的测量方式，相比传统接触式测量有着速度快、精度高、稳定可靠等优势，现已经广泛应用到尺寸测量领域之中，对图像测量的研究具有非常重要的意义。本论文以一个垫片零件为实例，利用图像测量技术进行了自动零件的尺寸测量，重点介绍自动零件尺寸测量的背景及意义，概括了图像测量技术的特点，描述了图像测量技术的现状，并对图像技术的应用做了相关说明。并简要介绍了尺寸标定的方法，详细描述了图像处理的过程，并对比分析了图像测量的相关算法，通过MATLAB图像处理工具箱及相关功能函数，经过图像预处理，图像的预处理主要包括图像的灰度转换、图像的去噪、图像的增强、图像的分割、图像的边缘检测。本论文采用中值滤波的方法对图像进行去噪，图像的增强采取的是直方图均衡化的方式，采取的二值化的方法进行图像分割，采用了Canny算子对图像进行了边缘提取，编写MATLAB程序，测量出了垫片零件的长度和宽度值。通过此次毕业设计，我们发现采用非接触式的图像测量，改变了传统接触式统计方法的缺点，弥补了人类视觉的不足，减轻了制造厂对人力的需求，同时也极大提高了测量效率及结果的准确率。关键词：垫片零件；MATLAB；图像处理；边缘检测；尺寸测量武汉工程大学本科毕业设计（论文）IIABSTRACTImagemeasurementtechnologyisanewtechnology,usingnon-contactmeasurement,researchhascomparedtotraditionalcontactmeasurementspeed,highprecision,stableandreliable,andotheradvantages,itisalreadybeingwidelyappliedtothefieldofdimensionalmeasurement,imagemeasurementIthasveryimportantsignificance.Inthispaper,awasherpartsforinstance,theuseofimageprocessingtechniquehasbeenautomaticsizingofparts,focusesonthebackgroundandsignificanceofautopartssizemeasurement,summarizesthecharacteristicsoftheimageprocessingtechnique,describesthestatusofimageprocessingtechnique,andforapplyingimagetechnologytodotherelevantinstructions.Andbrieflydescribesthesizeofthecalibrationmethod,describedindetailtheprocessofimageprocessing,andcomparativeanalysisofthecorrelationalgorithmimagemeasurementbyMATLABandImageProcessingToolboxfunctionsrelatedfunctions,aftertheimagepre-processing,imagepreprocessingincludingimagegradationconversion,imagedenoising,imageenhancement,imagesegmentation,imageedgedetection.Inthispaper,theuseofmedianfilteringmethodforimagedenoising,imageenhancementistakenbywayofhistogramequalization,binarizationapproachtakenbytheimagesegmentation,Cannyoperatorusingtheimageedgeextraction,writeMATLABprogramtomeasurethelengthandwidthvaluesgasketparts.Withthisgraduationproject,wefoundthattheuseofnon-contactmeasurementoftheimage,changingtheshortcomingsoftraditionalcontactstatisticalmethods,tomakeupfortheshortageofhumanvision,reducingthedemandforfactorylabor,butalsogreatlyimprovethemeasurementefficiencyandresultsaccuracy.KeyWord:Partswasher；MATLAB；Imageprocessing；Edgedetection；Dimensionmeasurement武汉工程大学本科毕业设计（论文）III目录摘要..................................................................IABSTRACT.................................................................II第一章绪论..............................................................11.1背景及意义............................................................11.2图像测量技术特点......................................................21.3图像测量的发展现状....................................................21.4图像测量技术应用......................................................41.5论文结构安排..........................................................5第二章尺寸测量系统的总体设计.........................................62.1系统的组成结构........................................................62.2系统硬件构成..........................................................62.3系统软件设计..........................................................72.4本章小结.............................................................10第三章零件图像预处理.................................................113.1图像的灰度转换.......................................................113.2图像去噪.............................................................113.3图像增强.............................................................113.4图像分割.............................................................113.5图像边缘检测.........................................................113.6本章小结.............................................................22第四章零件尺寸测量...................................................234.1零件尺寸测量算法.....................................................23武汉工程大学本科毕业设计（论文）IV4.2系统的标定...........................................................264.3垫片零件尺寸测量与结果显示...........................................274.4尺寸测量的误差和误差分析.............................................294.5本章小结.............................................................30总结......................................................................31参考文献.................................................................32致谢.....................................................................34附录.....................................................................35武汉工程大学本科毕业设计（论文）1第一章绪论1.1背景及意义尺寸是影响产品质量的一个重要指标，从目前的统计来看，大多数的工厂还都采用传统的检测方式，传统的测量方法是采用人工抽检，目测的方式，主要利用卡尺等一些常规尺寸测量工具进行人工测量，该测量方法有着以下缺点和不足：（1）主观性和环境条件对人工检测的影响很大，会导致检测精度降低。（2）人工检测受到自身条件的局限，速度相对来说比较慢，如果有大量产品需要测量，在短时间内人工是很难完成的，或者需要投入更多的人力资源。（3）不同的检测工人对同一产品的尺寸标准可能会有着轻微的变化和不同的检测标准，导致产品质量很难保证一致。（4）容易出现错漏，在检测过程中不能确保发现全部存在问题的产品，未被抽检到的产品依然可能存在问题。现在，由于对物体测量要求变得越来越高，传统的测量技术已经无法符合新的要求。尤其是遇到如微小尺寸，曲面轮廓以及零部件孔径尺寸测量等特殊场合或特殊物体的在线测试，已变为传统测量方法实现的难点。因此，使用新的测量方法具有极高的价值和现实意义。随着科学技术的高速发展，在测量领域的研究方面人类也取得了重大突破。与此同时，测量理论、测量工具、技术的发展又有利于生产的发展。在近几十年时间里，人类在计算机技术，传感器技术，激光技术和图像获取处理技术，以及相关测量算法方面有了飞速发展和突破，人类开始探索如利用光学、电学以及计算机等新技术，并且