基于视觉传感器的汽车油管尺寸在线测量系统研究

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汽车油管是车辆的重要组成零件之一,其主要作用为对汽车内部油路进行传导。因此,汽车油管加工质量的好坏直接影响车辆的驾驶性能和安全性能。目前汽车油管剥皮加工的尺寸测量方法主要是人工检测。工人在使用游标卡尺进行尺寸测量中存在主观舍入误差,并且测量方式受操作习惯及测量部位影响,因而在测量尺寸的准确度上存在瓶颈。为提高汽车油管剥皮加工尺寸测量准确度及测量效率,本文研究一种基于视觉传感器的汽车油管剥皮加工尺寸在线测量系统,以实现汽车油管剥皮加工尺寸在线测量的实际要求。过程中,针对在线采集的汽车油管剥皮加工图像存在金属反光等伪缺陷,设计了相关算法解决了此类问题。本文的工作内容如下:(1)概述课题来源及目的意义;对常见的尺寸测量方法进行阐述并说明其适用场合。搜集查阅了国内外基于视觉传感器实现产品加工尺寸在线测量的实例、研究现状及发展趋势。(2)结合企业实际生产要求,提出了基于视觉传感器的汽车油管剥皮加工尺寸在线测量系统的总体要求,包括功能要求和技术指标。概述本文研究的主要内容并针对要求设计整体的实现思路。(3)实现了对采集到的油管图像及工厂测量作业区背景图像进行预处理,主要包括相机标定以进行畸变校正、滤波处理以区分背景图像和油管图像、基于灰度值梯度的边缘轮廓提取方法特征轮廓提取以确定测量区域并将其拟合等。(4)实现了对汽车油管剥皮加工尺寸在线测量算法的设计。基于预处理后的图像信息,设计了包括投影变换、区域腐蚀、连通域面积阈值筛选、像素当量测量、五段均值法在内的尺寸测量方法,从而实现剥皮尺寸在线测量的要求。(5)完成对尺寸测量系统的设计实现,包括硬件和软件两个部分。设计了基于视觉传感器的图像采集模块、图像处理和人机交互模块,前者用以采集原始图像数据;后者用以实现油管加工尺寸的在线测量。结合实验数据,对设计的汽车油管质量在线测量方案的效果加以分析讨论。
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