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| 無縫不銹鋼管直線度的測量方法 |
| 發布者：聊城誠恒發金屬材料有限公司 閱讀：23178 |
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無縫不銹鋼管直線度的測量方法
采用機器視覺方法測量無縫不銹鋼管直線度，主要完成以下工作:
(l)系統方案設計。查閱了國內外現狀資料，分析了直線度測量的傳統常用方法及研究現狀，繼而針對無縫不銹鋼管直線度測量方法及現狀進行了分析，完成了無縫不銹鋼管直線度機器視覺測量的系統方案設計。
(2)無縫不銹鋼管光學成像系統設計。首先根據無縫不銹鋼管技術參數要求，確定了成像系統的焦距、數值孔徑等技術指標。結合技術指標，設計了成像系統的基本結構，并用ZEMAX軟件對成像系統進行了系統仿真，并對成像系統基本參數進行了優化設計。同時也對成像系統的MTF、場曲等進行了評估，最終設計了一套能夠應用于無縫不銹鋼管直線度實時測量的光學成像系統。
(3)無縫不銹鋼管圖像邊緣檢測算法設計。結合無縫不銹鋼管特殊形狀及照明方式，提出了一種新的邊緣檢測算法—相鄰行灰度差異判定法，并在MATLAB軟件中對這種方法進行了成功驗證，并對算法從邊緣檢測效果和運算量兩方面進行了評估和論證，證明了本算法切實可行能夠用于無縫不銹鋼管直線度的測量。
(4)無縫不銹鋼管直線度計算算法設計。分析了直線度誤差評估的常用方法，并對三種評估方法進行了比較，確定了無縫不銹鋼管直線度誤差評定方法。最后將邊緣檢測算法和直線度計算算法結合一起對無縫不銹鋼管直線度進行了測量，并與工廠百分表測量結果進行了比較，分析了測量誤差。
(5)無縫不銹鋼管直線度實時測量系統的硬件電路設計。本文采用FPGA和DSP組合設計了無縫不銹鋼管直線度實時測量系統的硬件結構。采用FPGA實現了無縫不銹鋼管圖像邊緣檢測算法，并對算法原理進行了闡述，且進行了實驗論證。直線度測量算法采用DSP實現，并對實現原理及流程做了分析，并進行了相關實驗。
本文實現了無縫不銹鋼管直線度測量系統的光學成像系統設計，邊緣檢測算法，直線度計算算法等，但是直線度計算算法中的部分程序在DSP開發板上運行仍有問題，且FPGA、DSP的系統聯調也沒有實現。所以論文今后的開展工作展望如下:
(l)實現FPGA開發板和DSP開發板系統的聯合調試，并在DSP上優化最小二乘法算法，采用LED數碼管顯示直線度誤差。
(2)由于兩塊開發板帶有其它許多功能:鼠標鍵盤接口、音頻輸入輸出、LCD等，這些功能對于本系統沒有用途，是一種資源浪費，可以結合本系統，制作FPGA、DSP組合的PCB版，然后進行系統聯調。
(3)將設計的光學成像系統透鏡等光學器件進行加工，并和所制作的PCB板聯接一起進行系統調試，最終目的能夠實現一個小型直線度測量儀器。在工業現場對無縫不銹鋼管直線度進行測量，并鑒定該測量儀器的精度。
(4)嘗試采用最小區域法和兩點連線法進行直線度誤差評估，并對三種直線度誤差評估方法的測量精度進行量化比較，對測量儀器進行誤差分析，進一步優化測量儀器。
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