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基于机器视觉的车用灯泡检测系统研究
| 论文题名： | 基于机器视觉的车用灯泡检测系统研究 |
| 关键词： | 车用灯泡;检测系统;硬件开发;软件设计;机器视觉 |
| 摘要： | 为了确保车用灯泡的产品质量，提高安全系数以及用户体验，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了车辆灯泡尺寸、光电性能要求的强制性国家标准(GB15766.1-2008)。然而现有工厂中的测量方法基本都是接触性测量，工序复杂，不仅耗时严重而且对灯泡本身也会造成一定损害。相对而言，机器视觉检测具有非接触、柔性好、精度高、效率高和智能化等优点，可以很好地满足车用灯泡的检测要求，所以本文旨在利用机器视觉技术来检测车用灯泡。 为了合理的设计机器视觉检测系统，本文结合实际使用经验较为详细的阐述了一套典型的机器视觉检测系统的硬件设计和算法实现。针对硬件部分，主要介绍了如何合理的选择光源、镜头、相机等重要部件，针对算法部分，主要探究了一些基本的图像处理算法，包括图像滤波、图像分割、特征提取等等，并适当的介绍了几款市面上常用的机器视觉软件工具。 本文主要探究并设计实现了保定来福汽车照明集团有限公司生产的P21/5w型号车用灯泡以及H3型号车用灯泡的检测系统，其中详细的介绍了如何根据被测对象进行有效的硬件选型和合理的算法设计。 P21/5w型号车用灯泡检测系统设计并实现了国标GB15766.1-2008中规定的所有尺寸检测项目，系统中从项目具体要求入手，从不同方位捕获图像以保证检测的方便和准确。对于图像算法处理，系统独立对两个视角下捕获的图片进行处理，对多种算法比较分析，采用相对合适的算法，最终效果良好。特别是针对灯泡外壳的直径和顶点的检测，本文提出了基于椭圆的曲率限定估计算法，该算法分两步，首先利用椭圆拟合捕获灯壳轮廓，再利用曲率估计限定算法得出所需的数据点，检测效果良好。 H3型号车用灯泡的检测系统主要针对工厂中的实际应用需求，通过灯泡的灯脚长度测量完成在线实时检测判断，利用PLC及外部伺服机构对不合格的灯泡进行分类剔除。系统巧妙的利用了灯脚和反光区域两者的关系进行锁定判断，检测精度高，运行良好。 |
| 作者： | 王佳炎 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 宋丽梅;王玉祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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