机械网-非接触式圆柱直齿轮参数测量方法研究--机械机电

非接触式圆柱直齿轮参数丈量方法研究(任务书,开题报告,论文16000字,答辩ppT)

摘要

随着生产制造环境日益复杂，传统的接触式丈量方法已愈来愈不适用。为了改良齿轮丈量的工作环境和丈量精度艾叶，提出了1种基于机器视觉的非接触式丈量方法。

本课题基于机器视觉技术，搭建了1套非接触式的直齿圆柱齿轮的丈量平台，通过对被测齿轮的形态特点进行辨认并加以比较分析，验证本课题相干的图象处理算法的可行性，具体工作内容以下：

（1）利用CCD相机垂直拍摄被测齿轮，然后将数字化后的图象贮存到pC端中。

（2）使用MATLAB软件进行图象处理，比较不同步骤算法的处理效果，选用中值滤波平滑噪声、Canny算子检测边沿、8邻域边沿跟踪算法提取边沿点坐标。

（3）系统标定求出系统像素当量，重心法定位质心、对图象进行掩膜处理、连通域检测得到齿数，并根据齿数和各边沿点到中心的距离计算其它几何参数，分析误差，验证算法的可行性。

关键词：圆柱直齿齿轮机器视觉非接触式图象处理

Researchonnon-contactmeasurementmethodofcylindricalspurgear

Abstract

Asthemanufacturingenvironmentbecomesmorecomplex,traditionalcontactmeasurementmethodshavebecomeincreasinglyinapplicable.Inordertoimprovetheworkingenvironmentandmeasurementaccuracyofgearmeasurement,anon-contactmeasurementmethodbasedonmachinevisionisproposed癫痫怎么治疗.

Basedonmachinevisiontechnology,thisprojectbuildsanon-contactmeasuringplatformforcylindricalspurgears.Byidentifyingandanalyzingthemorphologicalcharacteristicsofthemeasuredgears,thefeasibilityoftheimageprocessingalgorithmrelatedtothissubjectisverified.Thespecificworkcontentisasfollows:

(1)TheCCDcameraisusedtoverticallyphotothemeasuredgear,andthenthedigitizedimageisstoredinthepC.

(2)ImageprocessingwasperformedbyusingMATLABsoftware,comparingtheprocessingeffectsofdifferentstepalgorithms,andfinallydecidetousethemedianfilteringsmoothingnoiseandthecannyoperatoredgedetection,and8neighborhoodedgetrackingalgorithmtoextractedgepointcoordinates.

(3)Thesystemcalibrationdeterminesthesystempixelequivalent.Usethecentroidmethodlocatesthecentroid,masktheimageanddetectthenumberofteethintheconnecteddomain,calculateothergeometricparametersaccordingtothenumberofteethandthedistancefromeachedgepointtothecenter,analyzetheerrorandverifythefeasibilityofthealgorithm.

Keywords:Cylindricalspurgear;Machinevision;Non-contact;Imageprocessing

目录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1研究的背景、目的和意义1

1.2基于机器视觉的圆柱直齿齿轮参数丈量的发展及现状2

1.2.1国外研究现状3

1.2.2国内研究现状4

1.3本课题的工作内容与方案4

第2章机器视觉丈量系统的设计6

2.1视觉丈量系统的构成6

2.2视觉丈量系统的运行原理概述8

2.3本钱分析8

2.4本章小结9

第3章图象处理10

3.1图象预处理10

3.1.1图象灰度化10

3.1.2图象滤波11

3.1.3待测齿轮图象滤波处理13

3.2图象2值化16

3.3区域填充填充孔洞17

3.4边沿检测17

3.4.1原理简介18

3.4.2几种常见的边沿检测算法的比较18

3.4.3齿轮图象边沿检测提取21

3.4.4结论22

3.5本章小结22

第4章齿轮参数的丈量方案23

4.1齿轮中心定位23

4.2齿轮参数的丈量24

4.2.1肯定齿数z24

4.2.2齿顶圆半径ra齿根圆rf的丈量28

4.2.3齿轮模数m和分度圆r的肯定28

4.3本章小结29

第5章实验结果与误差分析30

5白癜风植皮手术要多少钱.1系统标定30

5.2硬件系统引发的误差31

5.3图象处理引发的误差32

5.4误差补偿32

5.5本章小结32

第6章总结与展望33

6.1总结33

6.2展望33

参考文献35

致谢37

附录38