基于图像处理的模具自动识别与定位技术研究

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目前LG精密铸造公司的水平浇注线上,仍采用人工目测的方式驾驶浇注机对造型线上的模具进行定位,以保证后续金属液浇注环节中浇包口停留在模具浇口上方正确的位置。这种操作方式存在着定位精度低、实时性差、稳定性差等缺点,而且工业环境下工人劳动强度大、危险性很高,因此急需开发一套自动定位系统代替人工方式,实现浇注系统的智能化。本文提出了基于机器视觉来对浇注前的模具进行识别与定位的技术。搭建了目标识别与定位系统,该系统利用CCD摄像机摄取现场模具图像,在PC机上对动态图像进行处理并且根据处理的结果发出控制信号,通过控制浇注车的运动来对模具浇口进行定位。完成的主要工作如下:针对工业现场灰尘、烟雾、照明不均等恶劣环境导致的各种随机噪声,选用直方图规定化增强图像、中值滤波平滑图像,实现了定位前期对噪声的消除;然后对图像分析后,分别选用模具间空隙和矩形槽作为定位特征参数,实现了两种定位方案,基于行扫描和面积阈值的定位和基于Canny边缘检测和改进Hough变换的定位。前者是基于模具二值图像,在分析了黑白像素的分布情况后,提出的一种简单、快速的识别定位算法;后者是在图像边缘检测算法经验的基础上通过改进Hough变换达到快速定位的目的。将基于行扫描和面积阈值的定位方法应用于水平浇注现场,实现了在现场恶劣环境的干扰下对模具浇口的实时、准确定位。通过对两种方法的分析比较得出,基于Canny边缘检测和改进Hough变换的定位方法在识别准确率方面优于基于行扫描和面积阈值的定位方法,并能够满足实际工程对稳定性、准确性和实时性的要求。此项研究填补了浇注系统中对模具定位的空白,也为实现浇注过程的自动化奠定了技术基础。
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