基于机器视觉的机械测量及识别技术研究

在自动化生产中,测量技术在产品的检查、装配和品质管理占有重要的地位。其中视觉系统是众多测量工具最具潜力一种。与其他系统相比,视觉系统的最主要优点是高速、高精度且能够方便的调整测量范围。提出了一种基于机器视觉的测量和识别系统。首先使用张氏算法对崎变的图像进行校正,再利用模板匹配和模糊聚类算法对图像进行处理,以获得具体的尺寸参数。试验结果表明该系统能够快速有效地对工件进行测量、具有高的工程应用价值。     

自动浇注机上的机器视觉系统

中国制造2025的重点是发展智能制造,促使制造业数字化、网络化和智能化。企业所装备的设备具备自动化和智能化的特性是建设数字化铸造厂的前提条件。半自动浇注机的控制系统是开环控制,不能对生产过程中状态参数的变化做出及时调整。带机器视觉功能的全自动浇注机,闭环自适应控制,能根据浇注过程状态的变化,自动调整浇铸参数。机器视觉技术包括目标物图像的采集、图像的处理、指令的发出。VISIPOUR控制系统利用了机器视觉技术中成熟的算法,配备VISIPOUR的浇注机,具有高生产率、高铸件质量、节约金属液和外部通讯的特点。     

基于机器视觉的影像测量仪自动寻边技术研究

影像测量仪的应用之一是对数控机床加工出来的零件进行测量,确保加工过程的精确性.在影像测量仪的自动寻边系统中,针对影像测量快速准确的要求,对寻边的路径提取和跟踪算法进行了改进.根据边缘线与图像视窗交点的不同情况,采用改进的行列交叉搜索法和切向跟踪法进行边缘路径提取和跟踪.在ubuntu10.04系统下,结合Opencv和C语言开发了整个系统的图像处理软件.实验对比表明,该自动寻边算法具有更高的寻边效率且边缘提取更准确,能为数控机床的加工提供更加精确的数据信息.     

基于机器视觉定位的自动鹤管系统设计

针对目前油品装车过程中人工引导鹤管对接存在定位精度低、制约生产效率、安全隐患等问题,提出一种基于机器视觉定位的自动鹤管系统。在传统鹤管基础上对关节进行了自动化改造,并设计了平衡机构以协调外臂和垂管的重力;基于简化的鹤管系统三维模型,进行静力学特性分析;建立自动鹤管运动学模型,并进行工作空间分析及轨迹规划;采用机器视觉技术完成了槽车罐口识别与定位程序设计。图像仿真定位实验结果表明视觉系统定位误差在8 mm以内,能够较好地满足鹤管的定位对接要求。     

基于机器视觉的冲床自动送料机系统设计

针对我国冲床自动化水平低,人工送料效率低且危险性较高的问题,提出了一种基于机器视觉的冲床自动送料机系统设计方案,实现了自动送料、套料、冲压的完整流程。首先用棋盘格标定板对相机进行标定,建立起机床坐标系和图像坐标系之间的联系;然后对采集上来的图像进行处理,获取板料的轮廓、孔洞等信息,进行格式封装后,传输到套料处理模块进行算法套料处理并对冲压路径进行组合优化;最后将冲压坐标发送到下位机进行冲压。测试结果表明,与传统手工送料模式相比,该套系统在提高冲压效率上具有明显优势;同时相较于市面普通的专一送料机,其灵活性有了很大提高。     

基于机器视觉的电路板自动钻孔系统设计

电路板手工制作过程中人工钻孔定位准确度要求高、耗时长、危险系数高,为解决这一问题需要机器代替人工自动钻孔。设计一套基于机器视觉的电路板自动钻孔系统。系统通过机器视觉进行电路板的图像采集,经过灰度处理、图像滤波及二值化、边缘检测等预处理后得到电路板线路边缘的图片,利用霍夫变换进行圆孔位置识别与定位,采用遗传算法对加工路径进行优化,通过C#语言编写控制机器程序,实现自动钻孔。实验结果表明：该自动钻孔系统能够准确、快速地进行电路板自动钻孔,大幅度提高了钻孔的效率和安全性。     

基于机器视觉的两自由度机械臂智能控制器

为了实现对不同结构的两自由度机械臂的控制,基于机器视觉技术和强化学习技术设计了智能控制器.该智能控制器的强化学习模型是深度确定性策略梯度算法,使用卷积神经网络设计了的传统深度确定性策略梯度算法的演员-评论家网络结构,以此使得深度确定性策略梯度算法能够处理图像矩阵信息.以两自由度机械臂的控制理论为前提,利用不同结构的两自...     

基于机器视觉的物料自动分拣系统研究

为解决工业自动化生产中的自动分拣问题,以工业机器人与海康威视MV-CA013-20GM型工业智能相机为基础,设计了一个基于机器视觉的物料自动分拣系统。利用OpenCV完成了相机的标定,并基于物料位置坐标提出了图像去重复算法。对原始图像进行预处理后,以匹配子图和模板图像灰度值的相关函数、归一化相关匹配准则为基础,提出了多阈值模板匹配算法实现对分拣对象的快速识别。实验结果表明:该分拣系统稳定可行,能满足实际生产中对传送带上的物料进行自动分拣的需要,提高了生产线的自动化和智能化水平。     

基于机器视觉的太阳能电池颜色自动分选研究

针对硅晶太阳能电池颜色差异,首先设计了一套颜色分选方案,构建了图像采集与自动化单元;并提出了基于彩色机器视觉原理的颜色分选方法,通过对图像分块直方图的计算与比较建立颜色样本库与待检测目标之间的相似关系,并以此作为颜色分选的依据。最后将以往计算整体灰度直方图差异来进行颜色分选的方法相比较,证明了所提方法能够克服色差对分选结果的影响。实验证明,所提方法在配合系统工作中具有足够的快速性、准确性和稳定性,能够满足实际生产需求。     

机器视觉型焊缝跟踪技术

介绍了焊缝跟踪技术的研究现状,分析了用于焊缝检测的传感器工作原理及其优缺点,重点论述了基于机器视觉的焊缝跟踪系统的硬件组成和图像处理的工作流程.同时对多种控制算法(经典控制和智能控制)和焊缝边缘检测技术(基于形态学和遗传算法的边缘检测等)进行了分析,研究了机器视觉目前在焊接应用中存在的问题及解决思路,并对基于机器视觉的焊缝跟踪技术进行了展望.     

机器视觉主导的机械臂动态抓取策略研究

针对传统工业机器人在移动目标的抓取中存在灵活性和位姿适应能力差的问题,以开源机器人操作系统（ROS）为平台进行基于视觉反馈的动态抓取策略研究。在ROS中搭建UR5机械臂动态抓取系统,并对机械臂进行正逆运动学分析;提出基于RGB颜色空间和SITF算法结合的新型特征识别方法以提高识别效率;设计注视逼近的视觉反馈控制策略,实现机械臂对传送带上移动目标的抓取操作。结果表明：所提策略识别成功率达到99.6%,逼近抓取成功率达到98.33%,验证了机器视觉主导的反馈抓取算法基本满足工程实际应用,有较高的可行性和准确性。     

机器视觉系统在自动钎焊系统中的应用

针对新能源电池冷却板在钎焊组装过程中极易出现装配失误的问题,采用机器视觉方式对组装过程进行检测监控。方案从FMEA分析入手,通过合理选择光源类型及图像识别算法,达到了消除装配失误的目标。同时有效简化了设备的设计,避免了采用传统传感器造成的设备结构复杂、占用PLC处理器大量端口、某些位置检测困难等问题。     

基于机器视觉的晶粒度面积法自动评级

根据国标中晶粒度的定义提出进行晶粒度测量自动评级方法,论述了该方法中应用计算机图像处理技术进行图像尺寸标定、二值化变换、消除噪声、提取晶界和计算晶粒个数,最终计算晶粒度评级参数等过程的算法及实现.提取单像素晶界可解决不同晶粒晶界共用计数难问题;利用链码计算晶粒个数可通过限制链长在计数的同时把第二相、杂质等去除.该评级方法可以避免晶粒度测量评级中人为因素的影响,速度快,精确性高.对于非均匀等轴晶的评级比其他方法如截线法、截圆法等具有更好的适用性.     

机器视觉与工业机器人相结合的自动上料系统

随着工业机器人和机器视觉技术的发展和应用,将二者相结合,研发出适合锻造工况的由机器视觉引导的机器人自动上料系统.该系统由工业机器人、电磁铁机构、视觉相机、控制系统和照明系统5部分组成,经过工况设定、拍照、数据处理、定位等流程,最终引导机器人从料箱自动抓取冷态的棒料,并搬运至锻造线加热单元.详细地说明了如何处理由于光线影...     

基于机器视觉定位的自动贴膜机控制系统设计

机器视觉的应用能大大提高自动化设备的精度及柔性,并增强设备的智能性。基于机器视觉设计贴膜机的控制系统,在贴膜机械手从出膜口吸取膜片后,经过视觉系统快速处理图像,并将位置数据发送给PLC,在PLC中利用C语言功能模块进行误差补偿处理及运动控制完成贴膜过程,能够有效地控制精度,提高贴膜效率,大大节约了人力成本。经现场测试:贴膜机工作稳定,精度及速度都达到预定要求。     

基于机器视觉的机床对刀自动测量系统

针对机床加工制造业中传统人工测量作业进行对刀操作中具有的不足,设计了一套基于机器视觉的机床对刀自动测量系统。该系统借助于Lab VIEW视觉开发函数库完成相机标定工作、图像采集、图像处理以及边缘检测,针对Hough变换的不足进行优化计算处理完成对刀点坐标的提取。利用实际待加工工件进行自动测量试验,试验结果表明自动测量系统具有比人工测量更高的精度和速度,证明了自动测量的有效性和可行性,为机床工业自动化的进一步发展提出了更多的技术思路。     

机器视觉技术广泛应用于模具行业

随着现代工业的发展,机器视觉已经广泛应用于成品检验、质量控制等领域。机器视觉是用机器代替人眼来做测量和判断。如今,机器视觉技术己进入注射模行业,通过采用非接触式的光学感知设备自动接收和解析真实场景的影像,获取信息和控制机器或工艺过程。在成型产品上追求产品的零缺陷,保证成型模正常工作,防止模具损坏。     

机械手臂中心视觉自动校正方法研究

为了提高机械手臂的运动精度需进行工具中心校正,但是采用自动校正方法需要经过多次重复校正才能得到工具中心的近似坐标值,而且准确度受到操作者的经验与技术的影响。为此,提出利用数个不平行摆放且轴线交于一点的影像传感器,配合视觉伺服完成工具中心点校正。首先,通过机械手臂参考坐标系3个轴向影像位置信息,获取机械手臂与影像传器的坐标转换关系。其次,依次利用各个影像传感器位置信息产生移动向量,使工具中心以不同姿态到达轴线交点取得校正参考点坐标信息。最后,利用校正参考点坐标信息求出工具中心点坐标。验证结果表明,采用所提出的方法可以快速且自动进行机械手臂工具中心点的校正。     

基于机器视觉的轴承字符识别技术的研究

针对轴承上字符的特点,提出了一种基于机器视觉的轴承字符自动识别方法,并利用C++和OpenCV计算机视觉库开发了识别软件。对轴承字符图像进行阈值分割,使用Sobel算子提取边缘轮廓,然后使用改进的圆检测算法定位环形字符区域,在经过极坐标变换后进行字符分割。最后提取改进的字符特征,使用支持向量机分类器进行字符识别。试验结果表明:该方法能有效识别轴承字符,而且识别率达到了95%以上,具有广阔的应用前景。     

产品生命周期数据获取技术研究

为了适应市场和环保的要求,制造企业需要获取产品生命周期各阶段的数据,为产品设计、维修和使用的辅助决策系统提供基础,以提高企业核心竞争力,但是目前产品生命周期中大部分的数据无法获取到.针对这个问题,文章分析了产品生命周期阶段及其数据的特点,归纳了主动提交、被动提交和自动获取三种数据获取方式,提出了产品全生命周期数据获取框架,该框架由数据层、数据模型层、数据传输层和数据获取层组成.在这个框架的基础上,开发成功了产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)系统InforCenter,并应用到某造船企业中.