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1、1x届毕业（设计）论文题 目 自动零件尺寸测量系统软件设计 专业班级 学 号 学生姓名 第一指导教师 指导教师职称 副教授 第二指导教师 指导教师职称 学院名称 电气信息学院 完成日期： 2016 年 5 月 27 日自动零件尺寸测量系统软件设计Software design ofautomatic parts dimensionalmeasurement system 学生姓名 第一指导教师 第二指导教师 xx工程大学本科毕业设计（论文）摘 要 图像测量技术是一门新型技术，采用非接触式的测量方式，相比传统接触式测量有着速度快、精度高、稳定可靠等优势，现已经广泛应用到尺寸测量领域之中，对图像测
2、量的研究具有非常重要的意义。 本论文以一个垫片零件为实例，利用图像测量技术进行了自动零件的尺寸测量，重点介绍自动零件尺寸测量的背景及意义，概括了图像测量技术的特点，描述了图像测量技术的现状，并对图像技术的应用做了相关说明。并简要介绍了尺寸标定的方法，详细描述了图像处理的过程，并对比分析了图像测量的相关算法，通过MATLAB 图像处理工具箱及相关功能函数，经过图像预处理，图像的预处理主要包括图像的灰度转换、图像的去噪、图像的增强、图像的分割、图像的边缘检测。本论文采用中值滤波的方法对图像进行去噪，图像的增强采取的是直方图均衡化的方式，采取的二值化的方法进行图像分割，采用了Canny 算子对图像进
3、行了边缘提取，编写MATLAB程序，测量出了垫片零件的长度和宽度值。通过此次毕业设计，我们发现采用非接触式的图像测量，改变了传统接触式统计方法的缺点，弥补了人类视觉的不足，减轻了制造厂对人力的需求，同时也极大提高了测量效率及结果的准确率。关键词：垫片零件；MATLAB； 图像处理； 边缘检测；尺寸测量ABSTRACTImage measurement technology is a new technology, using non-contact measurement, research has compared to traditional contact measurement spe
4、ed, high precision, stable and reliable, and other advantages, it is already being widely applied to the field of dimensional measurement, image measurement It has very important significance. In this paper, a washer parts for instance, the use of image processing technique has been automatic sizing
5、 of parts, focuses on the background and significance of auto parts size measurement, summarizes the characteristics of the image processing technique, describes the status of image processing technique, and for applying image technology to do the relevant instructions. And briefly describes the siz
6、e of the calibration method, described in detail the process of image processing, and comparative analysis of the correlation algorithm image measurement by MATLAB and Image Processing Toolbox functions related functions, after the image pre-processing, image preprocessing including image gradation
7、conversion, image denoising, image enhancement, image segmentation, image edge detection. In this paper, the use of median filtering method for image denoising, image enhancement is taken by way of histogram equalization, binarization approach taken by the image segmentation, Canny operator using th
8、e image edge extraction, write MATLAB program to measure the length and width values gasket parts.With this graduation project, we found that the use of non-contact measurement of the image, changing the shortcomings of traditional contact statistical methods, to make up for the shortage of human vi
9、sion, reducing the demand for factory labor, but also greatly improve the measurement efficiency and results accuracy.Key Word: Parts washer；MATLAB；Image processing；Edge detection ；Dimension measurement目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论11.1 背景及意义11.2图像测量技术特点21.3图像测量的发展现状21.4图像测量技术应用41.5论文结构安排5第二章 尺寸测量系统的总体设计62
10、.1系统的组成结构62.2系统硬件构成62.3系统软件设计72.4 本章小结10第三章 零件图像预处理113.1图像的灰度转换113.2图像去噪113.3 图像增强113.4图像分割113.5图像边缘检测113.6本章小结22第四章 零件尺寸测量234.1零件尺寸测量算法234.2系统的标定264.3垫片零件尺寸测量与结果显示274.4尺寸测量的误差和误差分析294.5本章小结30总结31参考文献32致 谢34附 录35 IVxx工程大学本科毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 背景及意义尺寸是影响产品质量的一个重要指标，从目前的统计来看，大多数的工厂还都采用传统的检测方式，传统的测量方法是采用
11、人工抽检，目测的方式，主要利用卡尺等一些常规尺寸测量工具进行人工测量，该测量方法有着以下缺点和不足：（1）主观性和环境条件对人工检测的影响很大，会导致检测精度降低。（2）人工检测受到自身条件的局限，速度相对来说比较慢，如果有大量产品需要测量，在短时间内人工是很难完成的，或者需要投入更多的人力资源。（3）不同的检测工人对同一产品的尺寸标准可能会有着轻微的变化和不同的检测标准，导致产品质量很难保证一致。（4）容易出现错漏，在检测过程中不能确保发现全部存在问题的产品，未被抽检到的产品依然可能存在问题。现在，由于对物体测量要求变得越来越高，传统的测量技术已经无法符合新的要求。尤其是遇到如微小尺寸，曲面
12、轮廓以及零部件孔径尺寸测量等特殊场合或特殊物体的在线测试，已变为传统测量方法实现的难点。因此，使用新的测量方法具有极高的价值和现实意义。随着科学技术的高速发展，在测量领域的研究方面人类也取得了重大突破。与此同时，测量理论、测量工具、技术的发展又有利于生产的发展。在近几十年时间里，人类在计算机技术，传感器技术，激光技术和图像获取处理技术，以及相关测量算法方面有了飞速发展和突破，人类开始探索如利用光学、电学以及计算机等新技术，并且开始将它们逐步应用到测量领域之中，从单学科发展成为多学科，并相互借鉴和融合，形成了图像测量这一门新的测量技术1。图像测量系统以机器视觉为根本，并融合计算机技术和图像处理技
13、术等一系列先进技术，组成了一个综合众多学科技术的自动测量系统。图像测量技术在全球得到了迅速的发展，同时也受到了加工厂商的广泛关注，图像测量不但克服了人工抽检的不足，同时也发挥了自身极大的优势： （1）能够长时间进行逐个产品检测，速度快，可以达到不间断检测。（2）检测产品的质量标准量化，结果稳定可靠。（3）检测精度高。 由于图像测量技术速度快、精度高、稳定可靠，现在在全球许多国家的工厂都开始着手引进图像测量系统。针对现代制造业要求设计精美、工艺复杂、质量要求严格的特点，越来越多的公司在图像测量系统的研发投入力度也越来越大。1.2图像测量技术特点图像测量的基本原理是通过光学系统，将被测物体的整体或
14、局部光信息在光学设备的光敏面元上形成光学图像，再通过传感器，将光学图像转换成计算机能够识别的图像信号，然后根据其图像信息，用专门的图像处理软件进行处理，在软件中经过处理运行，能自动生成产品的尺寸信息，并与事先人为预先设定的标准进行比较，判断产品合格与否，最后将判断信息输送给执行机构，达到测量的目的。图像测量有以下几个特点：(l)非接触性：图像测量不同于传统测量方式，测量过程中，使用机器视觉，观测对象与被观测物体无直接接触，对双方都不会产生任何磨损，这是传统的接触式测量方式无法相比。(2)高精确性：利用各种光学和电学设备，机器能够非常容易地发现对比度不太明显尺寸问题，所以即使有微小瑕疵的产品在检测中也能够被发现。(
