机器视觉在零件识别与检测中的应用（可复制论文）.pdf

南京航空航天大学
硕士学位论文
机器视觉在零件识别与检测中的应用
姓名:郝洪宪
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:陈富林
20080301
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
机器视觉系统具有非接触、实时、在线、精度高等特点,近年来得到了迅速
的发展和广泛的运用。本文首先对机器视觉的定义、发展历史做简单介绍,然后
又介绍了机器视觉技术及其国内外发展现状,并且提出了本文机器视觉系统的
应用意义与所涉及到的主要领域、技术。
为了使机器视觉系统能够达到速度和精度要求,本文中结合实际应用经验详
细论述了如何进行硬件选型以及算法设计。其中硬件选型包括如何选择合适的光
源、摄像机、镜头、图像采集卡等机器视觉系统中的重要部件;算法设计主要结
合实际应用总结了机器视觉检测系统中常用的多种图像处理算法,包括图像滤
波、阈值分割、边缘检测等。
本文中的机器视觉系统通过摄像头和 SDK 开发包对零件进行实时图像采集,
并将其存入开辟的数据缓冲区内;由设计的图形处理模块对缓冲区内的数据采用
各种算法进行分析处理,形成研究中感兴趣的重要图像;调用图像识别判断模块,
并结合图像数据库实现对工件按颜色、面积、周长等进行分类,按高度、圆周等
进行合格与否检测。
课题主要使用的开发平台为 VC++,系统集成了图像处理和分析的常用算
法。通过实验验证本系统达到了系统性能要求,较好地解决了在 Festo 公司开发
的自动化教学实验台上用机器视觉系统代替传统传感器,从而实现了非接触、在
线自动化识别与检测,为以后在较危险的工业场合应用奠定了基础。

关键词:机器视觉系统,图像处理,图像识别,中值滤波,边缘检测








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南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
Abstract
The systems of machine vision have the features of non-contact,real-time,on-line
measurement and high accuracy; they have been developed fastly and used widely in
recent yeats. In this thesis we introduce the definition, history of machine vision
simply. Then the machine vision ique and its status in China and aboard are also
introduced. It is pointed out that the meaning of application, correlative field and the
technology of this machine vision system in the thesis.
It is in detail discussed that how to choose suitable hardware and how to design
the correct algorithms to achieve the requirements of speed and precsion, with
application experiences. The system hardware mainly includes illumination, camera,
lens, frame, grabberetc. And the image processing arthmetic mainly includes filtering,
image threshold segmentation, edge detection, ect.
In the research, the system captures real-time images based on the SDK, and
saves the image data into buffers which are created by the system. The important and
primary parts are got using the programs which are designed to process and analyze
the image data in the buffers, and the parts are classified