開題報(bào)告-基于機(jī)器視覺的汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、南京航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目基于機(jī)器視覺的汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院機(jī)電學(xué)院專 業(yè)飛行器制造工程學(xué)生姓名趙健學(xué)號(hào)051230232指導(dǎo)教師張樂年職稱副教授畢設(shè)地點(diǎn)機(jī)電學(xué)院2016年3 月9 日結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫15002000字左右的文獻(xiàn)綜述：一課題的來源本課題來源于大樹智能科技南京有限公司，為企業(yè)橫向合作課題中的關(guān)鍵核心技術(shù)部分。二研究目的： 本課題采用機(jī)器視覺技術(shù)來解決該問題，實(shí)現(xiàn)汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)。同時(shí)可以做到：1）可在屏幕上實(shí)時(shí)觀察到燈具的全貌，確定螺絲位置非常方便，且可由人工輔以判定；2）圖像數(shù)據(jù)可以保存，供后期查

2、看。因此，利用機(jī)器視覺的方式不但可以取代現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，還能擴(kuò)展新的引用。三國(guó)內(nèi)外研究的技術(shù)現(xiàn)狀分析隨著工廠對(duì)產(chǎn)品品控要求的不斷提升，原有的汽車大燈安裝過程中的螺絲檢測(cè)系統(tǒng)存在如下問題：原系統(tǒng)利用電磁傳感器感應(yīng)螺絲金屬成分來辨別螺絲的有無，其關(guān)鍵在于調(diào)整傳感器與螺絲之間的相對(duì)位置，來獲得滿足要求的響應(yīng)靈敏度。然而，現(xiàn)有燈具的工裝結(jié)構(gòu)形式很難直觀地讓調(diào)整人員從下方觀察傳感器的調(diào)節(jié)過程，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的檢出率。同時(shí)，由于個(gè)性化需要，汽車大燈的外形會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化，不同的外形都需要重新調(diào)試傳感器，使用很不方便。本課題采用機(jī)器視覺技術(shù)則來解決該問題，實(shí)現(xiàn)汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)。四機(jī)器視覺的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)機(jī)器

3、視覺是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科.機(jī)器視覺主要利用計(jì)算機(jī)來模擬人或再現(xiàn)與人類視覺有關(guān)的某些智能行為,從客觀事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理,并加以理解,最終用于實(shí)際檢測(cè)和控制.主要應(yīng)用于如工業(yè)檢測(cè)、工業(yè)探傷、精密測(cè)控、自動(dòng)生產(chǎn)線、郵政自動(dòng)化、糧食選優(yōu)、顯微醫(yī)學(xué)操作以及各種危險(xiǎn)場(chǎng)合工作的機(jī)器人等。1機(jī)器視覺關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀光源照明（表1）光學(xué)鏡頭（表2）CCD攝像機(jī)及圖像采集卡（表3）圖像信號(hào)處理執(zhí)行機(jī)構(gòu) 表1各種光源對(duì)比光源顏色壽命/h發(fā)光亮度特點(diǎn)鹵素?zé)舭咨?，偏黃5000-7000很亮發(fā)熱多，較便宜熒光燈白色，偏綠5000-700

4、0亮較便宜LED燈紅，黃，綠，白藍(lán)60000-100000較亮固體，能做成很多形狀，發(fā)熱多疝燈白色，偏藍(lán)3000-7000亮持續(xù)光，發(fā)熱少電致發(fā)光管由發(fā)光頻率決定5000-7000較亮較便宜表2鏡頭型號(hào)及相關(guān)參數(shù)型號(hào)焦距/mm相機(jī)孔徑/f接口像面尺寸/inch試場(chǎng)最近攝影距CS-S0420F4.02.0CS/C1/3”76160.2CS-S0620F6.02.0CS/C1/3”51360.2CS-S0820F8.02.0CS/C1/3”420.2CS-S1220F12.02.0CS/C1/3”28160.2CS-S1620F16.02.0CS/C1/3”21140.2CS-B0636GL6.0

5、-361.2CS/C1/3”50559181.3CS-B08551GL8.5-511.6CS/C1/3”56509481CS-B0660GL6.0-601.2CS/C1/3”52135441CS-B10200GL10-2001.9CS/C1/3”341732注：1英寸=2.54cm表3 線陣CCD參數(shù)器件名稱像元數(shù)像元分辨率Data rate/MHz陣列數(shù)數(shù)據(jù)格式動(dòng)態(tài)范圍標(biāo)稱增益范圍P2-80-12K4012 2887um*7um3208 taps 雙陣列8bitFull Camera Link210:110DB 2機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域是機(jī)器視覺應(yīng)用中比重最大的領(lǐng)域,按照功能又可

6、以分成4類:產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品分類、產(chǎn)品包裝、機(jī)器人定位.其應(yīng)用行業(yè)包括印刷包裝、汽車工業(yè)、半導(dǎo)體材料/元器件/連接器生產(chǎn)、藥品/食品生產(chǎn)、煙草行業(yè)、紡織行業(yè)等.民用領(lǐng)域機(jī)器視覺技術(shù)可用在智能交通、安全防范、文字識(shí)別、身份驗(yàn)證、醫(yī)療設(shè)備等方面.科學(xué)研究領(lǐng)域在科學(xué)研究領(lǐng)域可以利用機(jī)器視覺進(jìn)行材料分析、生物分析、化學(xué)分析和生命科學(xué),如血液細(xì)胞自動(dòng)分類計(jì)數(shù)、染色體分析、癌癥細(xì)胞識(shí)別等.軍事領(lǐng)域視覺技術(shù)可用在航天、航空、兵器(敵我目標(biāo)識(shí)別、跟蹤)及測(cè)繪.在衛(wèi)星遙感系統(tǒng)中,機(jī)器視覺技術(shù)被用于分析各種遙感圖像,進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè),根據(jù)地行、地貌的圖像和圖形特征,對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、理解和分類等.3機(jī)器視覺發(fā)

7、展趨勢(shì) 價(jià)格持續(xù)下降 功能逐漸增多 產(chǎn)品小型化集成產(chǎn)品增多四目前基于機(jī)器視覺的汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的必要性與意義近年來，汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)，尤其是基于機(jī)器視覺的汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)越來越多地受到人們的重視，目前我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)的意義主要有以下幾個(gè)方面：(1) 汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)的優(yōu)質(zhì)性和高效化基于機(jī)器視覺的汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)是先進(jìn)的高效率的檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)于原有的利用電磁傳感器感應(yīng)螺絲金屬成分來辨別螺絲的有無的汽車大燈螺絲檢測(cè)系統(tǒng)。(2) 可在屏幕上實(shí)時(shí)觀察到燈具的全貌，確定螺絲位置非常方便，且可由人工輔以判定。(3)改變車燈種類是不需要再調(diào)節(jié)電磁傳感器感應(yīng)螺絲，提高了勞動(dòng)

8、生產(chǎn)率。(4)利用系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)，大大提高了檢測(cè)的精度，降低了產(chǎn)品的不合格率。五參考文獻(xiàn)【1】章煒.機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展及其工業(yè)應(yīng)用J.紅外,2005,27(2):11- 17.【2】Forsyth D A,Jean Ponce. Computer VisionM. Inc:Prentice Hall,2003.【3】賈云得.機(jī)器視覺.北京:科學(xué)出版社,2000.【4】張德豐,編著.詳解MATLAB數(shù)字圖像處理.北京:電子工業(yè)出版社.2010.【5】張?jiān)?Visual C+6.0網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)實(shí)例詳解.北京:人民郵電出版社,2006.7:15【6】王鄭耀.數(shù)字圖像的邊緣檢測(cè),碩士論文.西安:西安交通大

9、學(xué),2003【7】雷麗珍.數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)方法的探討.測(cè)繪通報(bào),2006,3:4042【8】龔愛平. 基于嵌入式機(jī)器視覺的信息采集與處理技術(shù)研究.2013【9】賈永紅.數(shù)字圖像處理M.武漢:武漢大學(xué)出版社,2003.畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要研究或解決的問題和擬采用的方法：課題研究的目的和主要內(nèi)容本課題采用機(jī)器視覺技術(shù)則來解決該問題，實(shí)現(xiàn)汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)。同時(shí)可以做到：1）可在屏幕上實(shí)時(shí)觀察到燈具的全貌，確定螺絲位置非常方便，且可由人工輔以判定；2）圖像數(shù)據(jù)可以保存，供后期查看。因此，利用機(jī)器視覺的方式不但可以取代現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，還能擴(kuò)展新的引用。二課題研究的要求（一）掌握MATLAB在數(shù)字圖像處理中

10、的應(yīng)用；（二）掌握基于嵌入式機(jī)器視覺的信息采集與處理技術(shù)研究；（三）掌握數(shù)字圖像邊緣檢測(cè)方法的分析與研究；（四）了解面向精密制造與檢測(cè)的機(jī)器視覺及智能算法研究。三課題研究的主要方法（一）本課題采用機(jī)器視覺技術(shù)屏幕上實(shí)時(shí)觀察到燈具的全貌，然后根據(jù)相似度的差別，分辨出汽車大燈內(nèi)部的各個(gè)特定位置是否安裝了螺絲，從而檢測(cè)出漏裝或錯(cuò)裝的螺絲。（二）用C+語言編譯出相應(yīng)的程序。首先，先講準(zhǔn)確安裝的樣品的圖樣通過汽車大燈安裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行記錄，記下各個(gè)位置的圖像，再利用產(chǎn)品各個(gè)螺絲位置的相似度對(duì)比來檢測(cè)。四課題研究的主要技術(shù)指標(biāo)：（1）加螺絲缺失綜合檢出率： 99%。(2)誤檢率：1%；(3)有缺失螺絲時(shí)可通過聲、光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警提示；(4)檢測(cè)系統(tǒng)可保存大燈的檢測(cè)圖片，歷史記錄不少于3