基于机器视觉的点胶机控制系统.doc

摘要： 机器视觉是一种利用计算机代替人工或者人眼进行识别的新方式，经过计算机处理后识别的准确性远远高于人工识别。机器视觉系统是指通过图像采集设备（摄像机）将被检测目标转换成图像信号，再传送给计算机上的图像处理软件进行处理分析，提取特征信号转化成数字信息，最后再把信息传送给控制器，执行相关运作。在最几近年的发展下，中国也逐渐成为机器视觉发展最为发达的国家之一。本次课题主要涉及到的是机器视觉在点胶机行业的应用，在机器视觉还没有广泛运用在点胶机行业的时候，传统的点胶机行业往往是通过人眼识别的方式进行定位，这种方式存在误差大、精度差、效率低等一系列问题，在实际应用中会存在封装不严实，在包装押运过程中会造成一系列安全隐患，同时也不满足于生产现状。本次课题主要研究对象是机器视觉，把机器视觉的新兴技术运用到传统点胶机行业中，从而解决点胶质量参差不齐的现状。

本文主要介绍了图像采集定位的硬件组成部分，查阅硬件的部分参数，制定相对应的方案。在图像处理部分，运用opencv2.4.11对锁采集图形进行灰度化、滤波、二值化和中心坐标提取等方案进行预处理，旨在消除环境因素对采集图像的干扰。另外在标定过程中，通过寻找像素坐标和世界坐标的相互关系，计算出变化矩阵，可以将图像处理中所需点胶部分的坐标转化为世界坐标，传递给运动控制卡，进行点胶。

最后，通过构建MFC界面，开发一块可以控制点胶机的软件系统，实现点胶机的实际运行。

关键词：机器视觉；点胶机；图像预处理；标定；变换矩阵

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1 机器视觉的发展历史-1

1.2.2 机器视觉发展现状-2

1.3 本文主要内容与章节安排-3

1.3.1 主要内容-3

1.3.2 章节安排-3

2. 基于机器视觉的点胶机控制系统总体设计-5

2.1 系统总体设计-5

2.2 点胶机控制系统硬件选型-5

2.2.1 工业摄像机-6

2.2.2 LED光源-8

2.2.3 运动控制卡-9

2.2.4 三轴机械臂TS300-10

2.3 本章小结-11

3. 点胶机系统软件设计-12

3.1 系统软件框架-12

3.1 灰度化处理-12

3.2 图像滤波-13

3.2.1 均值滤波blur-13

3.2.2 高斯滤波GaussianBlur-14

3.2.3 中值滤波medianBlur-14

3.3 腐蚀与膨胀-15

3.4 中心点坐标的寻找-17

3.4.1 霍夫圆检测-17

3.4.2 联通域几何中心求法-19

3.5 运动控制-20

3.6 本章小结-22

4.摄像机标定-22

4.1 摄像机标定概述-22

4.1.1 传统摄像机标定：-22

4.1.2 摄像机的自标定方法：-22

4.2 不同坐标系的转化-22

4.3 本章小结-23

5. 人机交互界面的实现-25

5.1 MFC简介-25

5.2 准备工作-25

5.3 实现界面运行-26

5.4 最终成果-28

5.5 本章小结-29

6. 总结与展望-30

参 考 文 献-32

致谢-34