冲压板件轮廓自动检测系统设计开题报告(2)

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2、检验算法的实现。由于检测元件种类较多，出于检测效率考虑，本文对不同的种类的图像特征进行了分析，用提取出的表面特征区域的几何特征对不同的缺陷进行判别检测算法简易高效，能适用于在线检测的要求。

1.3 主要任务及技术要求与参数

冲压板件轮廓自动检测系统设计技术条件

一、整体设计方案

该系统分为5个主要部分：

1、顶部光源,传感器监测装置

2、底部传送带

3、顶部普通光源

4、外壳设计

二、部分分析

1、顶部光源及传感器检测组安装

通过实验,安装最佳光源可以用较少的材料组成整体探测，对于冲压板件轮廓可以较快速反映，顶部使用固定线光源传感器,当冲压板件通过传送带进入系统时,线光源传感器开始工作,确保拍摄分辨率在5μm。保证冲压板件顶部及侧边完全覆盖检测装置。论文网

2、底部传送带

传送带在进入装置时，在刚接触传感器时，传送带可降低速率，低速通过保证精度。

3、顶部普通光源

顶部两侧安装普通光源提供视野方便维修。

4、外壳设计

外壳运用无反光铝板作为外壳，内部将内壳颜色做涂黑处理防止反光影响数据。

三、控制器选择

控制器共有PLC、单片机、PC机等形式。PLC注重逻辑控制，但无成像，且无法保证成像精度；单片机介于PLC和PC机之间，单片机能够有逻辑顺序控制且能够简单成像，但无法保证成像精度；PC机能够精确成像，但逻辑顺序控制较差；本

课题需要进行精确成像，故选择PC机作为控制器。

四、驱动方式

本课题需要驱动处共2处：1、底部传送带2、镜头z方向自由度。故综合运动准确性和平稳性考虑，选择电机驱动更为合理。

1.4 课题论述

本课题主要研究的是基于视觉的冲压板件轮廓自动检测，由于会在危险、重污染的环境下工作，必须保证系统稳定，耐腐蚀，耐潮湿。

2 资料收集

2.1 寻找相关资料

图像处理系统

图像处理系统是机器视觉检测系统的核心所在，是在输入的图像数据进行分析处理、根据检测要求进行特殊功能设计的一系列图像处理及分析算法模块。随着图像处理的应用的普及，在软件上，一些常用的图像处理算法已被封装成函数库供研究者和视觉解决方案供应商进行二次开发。开源的图像处理函数库中，较为出名的是四大函数库：Open CV、CxImage、Clmg和FreeImage。当前的机器视觉开发出于开发周期和运行效率的考虑，大部分使用的是商业图像处理函数库。，这些函数库相比上述提到的的开源图像处理函数库而言，其区别和优势在于：

1、在处理速度上，商用函数库提供商对常用算法及其实现进行了优化。

2、在开发周期上，商用函数库对机器视觉检测常用到的图像处理算法序列进行整合封装，大大简化了开发步骤，提高了效率。

3、支持多平台处理。目前机器视觉领域的商用函数库大部分是由国外开发商提供的，比较常见的函数库主要有：MVTec Halcon、Active DCAM、Matrox Mil、NI Labview等。这些函数库很多自带有可视化的DEMO，操作十分方便。在一些函数库中,常用的处理工具还被供应商以控件的形式进行发布,开发者可以根据具体案例的需要在这些函数库的基础上进行快速的二次开发。故在本项目的解决方案中用到的函数库是MVTec Halcon函数库，该函数库是德国MVTec公司研发的图像处理算法软件包，由1400多个图像处理算子和多种交互开发工具组成，提供多种开发语言，如C++、C、C#、Visual Basic或Delphi的支持接口。一些算子可在多核处理器上执行自动的并行化处理，用户甚至不需要改动原有程序就能在多核处理器上实现算子的多线程处理，使图像处理速度有显著提升。Halcon不限制取像设备，目前Halcon可以提供超过50种图像采集卡和上百种工业相机的接口，同时还提供所有通用标准驱动和接口，或是通过一个虚拟的采集接口从硬盘读取图像。