线阵CCD在气缸表面检测系统中的应用

线阵CCD在气缸表面检测系统中的应用

一、线阵CCD在圆柱体表面检测系统中的应用(论文文献综述)

褚楚[1](2021)在《基于激光干涉的高精度计量装置研发及路面轮廓量测的量值溯源》文中研究表明本文研发了一种基于激光干涉的路面轮廓计量装置,提出了路面轮廓计量的溯源体系,并对路面轮廓计量进行了量值溯源,填补了国内在路面轮廓计量溯源体系建设方面的空白,完成了一项标准仪器的建立。标准计量仪器是计量体系中用于量值传递的标准设备,研究和开发路面轮廓的标准计量仪器是实现路面轮廓计量量值传递的重要手段。在路面工程中,用于量值传递的标准仪器尚未建立,本研究开发的路面轮廓计量装置能够极大提高传统方式测量的精度,保证工程质量,节省测量成本。建立基于激光干涉条纹的计量校准方法和溯源体系,将完善路面工程的计量传递与溯源,为路面轮廓的三维测量提供重要的技术依据。本文基于干涉条纹轮廓测定法,结合理论分析和室内外实验,探索了提高测量精度的方法,并将该方法运用到路面轮廓的测量中,而后基于该方法设计并建造了路面轮廓计量装置,并以国家标准样件为基准对该装置进行了量值溯源。本文的路面轮廓计量装置可以为国内其他等级的路面轮廓测量装置提供校准和标定的依据。本文在现有研究的基础上,对基于干涉条纹的路面轮廓三维测量方法进行了系统研究。主要研究内容和成果如下:1)通过试验,对影响系统测量精度的各系统参数(如干涉条纹入射角、条纹空间频率、纤芯距等)进行了分析。结果表明,当入射角为13°时,三维重构的结果较好,该参数既能减小噪声对三维测量结果的影响,又能将扫描盲区限制在合适范围以内,可以将13°定义为最优入射角;系统测量精度随着条纹空间频率的增加而提高,但当条纹空间频率过高时,条纹对噪声的敏感度增强,将降低测量精度;当纤芯距为0.75mm时,条纹发射器能投射出较高空间频率的干涉条纹,且能保证干涉条纹的可识别性,使得远距离(500mm-1800mm)投射时仍保持较高的测量精度;2)根据精度影响因素的结论,改进了条纹发射器的构造,设计并制造了适用于测量路面轮廓的计量装置。该装置的扫描系统可以通过传动系统在三维笛卡尔坐标内的任意位置扫描被测路面,产生直径约在45.98-165.52mm之间的条纹图案,三维测量精度可达±0.1mm,分辨率可达0.053mm,填补了干涉条纹测量技术在路面轮廓测量中的缺失;3)从后处理的角度对三维图像重构的影响因素进行了分析,探究了减少干扰信息的方法,改进了重构的算法,弥补光束发散角引入的误差,从而提高系统的三维重构精度。结果表明,采用单一分量法、分段线性变换、构建反高斯函数、小波降噪等来处理原始条纹图像,可有效修复条纹图像的余弦分布特征,滤除干扰信息,实现对路面三维轮廓信息的提取,优化后的算法可使得获取的三维数据更准确;4)探究了路面轮廓三维测量值与标准值之间的差异,分析了误差来源,对系统在不同测量高度下的误差进行了探索。完成了路面轮廓计量在量值溯源体系中的关键环节:将该路面轮廓计量装置溯源到了计量标准,计算了路面轮廓计量装置的标准不确定度;用该装置标定新制的路面裂缝标准件,计算了路面裂缝标准件的标准不确定度。而后对实际路面的轮廓进行了三维重构,结果显示该装置可以较准确地反应沥青路面的三维形貌。

焦龙飞[2](2021)在《细线拉拔激光外径测量仪》文中提出为了能够适应企业在细线拉拔生产过程中对其外径的检测需求,基于国内外对激光外径测量仪的研究动态和工业测量指标,针对直径在0.1mm~15mm尺寸范围内的拉拔细线,研制一种高精度、非接触式、非扫描式的激光外径测量仪。论文对激光外径测量仪的原理进行详细论述,采用激光三角测量方法和线阵CCD应用技术,提出了细线拉拔激光外径测量仪的总体设计方案,其主要由硬件部分和软件部分组成。该测量系统以ARM为主控核心。硬件部分主要包括电源管理模块、光电信号处理模块、主控制器模块、通信模块和数码管显示模块;软件部分主要包括ARM数据处理模块的程序设计、数码管显示模块的程序设计和通信模块的程序设计。电源管理模块是将输入电压转换成各模块各需要的输入电压;光电信号处理模块是将系统采集的光信号处理成控制器所需要的电压信号,主控制器模块是采集所有的电压信号并对其进行处理,进而获得最终的测量结果;RS485通信模块是将最终的测量结果传输到计算机上;数码管显示模块是将最终的测量结果进行显示。采用不同直径的标准棒对激光外径测量仪样机进行性能测试试验,其标准棒的尺寸为0.100mm、0.500mm、1.000mm、6.000mm、10.000mm、15.000mm。试验结果表明,采用激光三角测量方法和线阵CCD应用技术的激光外径测量仪能够准确测量0.1mm~15mm的拉拔细线以及各种线材且精度误差可达±3μm,同时能够将激光外径测量仪测得的数据传输到计算机上进行显示,从而实现实时监控,而且该激光外径测量仪结构简单,精度高,工作稳定性高。因此,该激光外径测量仪具有很好的市场应用前景。

王文静[3](2019)在《在线激光粒度测量系统关键技术研究》文中研究表明颗粒粒度及其粒度分布是衡量产品质量和性能的重要参数。随着工业生产自动化程度的提高,对颗粒粒度分布在线监测的需求日益紧迫,同时,对测量结果真实性和稳定性的要求不断提高。由于测量速度快且对测量样品无污染等特点,使得基于光散射法的在线粒度测量技术在实时监测方面具有很大的优越性。在线激光粒度测量还需要解决连续获取样品、配置更合理的光学参数、优化数据反演算法等问题,本文针对湿法在线激光粒度测量系统关键技术进行了研究:1.研究了在线激光粒度测量的光散射机理:分析了Mie散射和Fraunhofer衍射两种光散射模型的数值求解方法;通过比较Mie散射理论和Fraunhofer衍射理论的散射光强分布规律,分别从颗粒粒径和散射角度两个方面,探讨了Fraunhofer衍射模型的适用条件,为本论文对反演算法的研究提供了理论依据。2.设计了取样分散装置:由取样管实现对生产管道中待测颗粒原产品的分点取样;由超声装置和搅拌器实现样品颗粒在介质中的充分快速分散;由三个蠕动泵分别实现样品原溶液、稀释样品溶液和蒸馏水的输送,通过测量原溶液散射光强大小判断是否需要稀释,若需要稀释,进而确定稀释比例。3.优化了光学系统参数:分析了扩束准直系统中针孔尺寸的合理选择;研究了傅里叶透镜焦距与测量范围的关系;为避免渐晕现象影响在线激光粒度测量结果,推导了样品池到傅里叶透镜的最大距离;采用线阵CCD与矩形渐变中性衰减片相组合的方式接收测量样品的散射光,扩大了线阵CCD的动态范围。4.研究了基于Fraunhofer衍射理论的Chin-Shifrin积分变换颗粒粒度反演算法:针对该算法角度参数的选取问题,分别分析了角度截断误差和光强近似误差对算法反演结果的影响,确定了角度参数的优化选取准则,并通过与不同的角度选取准则进行比较、采用优化选取准则确定角度参数反演不同颗粒粒度分布,以及结合线阵CCD特点确定优化选取准则的实用性三个方面验证了优化选取准则的性能,根据角度截断误差和光强理论误差对反演精度影响的平衡关系,确定了最佳散射光的选取范围。本文设计了湿法取样分散装置、优化了光学系统参数、改进了Chin-Shifrin积分变换反演算法,完成了在线激光粒度测量系统的设计,能够满足在线激光粒度测量的需求。

杨远召[4](2019)在《轴类零件直径自动化检测装置设计》文中认为由于轴类零件在批量化生产过程中缺乏高效而精确的检测技术,本文提出了一种基于一体式激光扫描测径仪的非接触式在线检测方案。文章以一体式激光扫描测径仪为主要检测设备,设计了被测轴件送进机构、翻转式分料机构、顶推机构、轴件旋转测量机构、输送带机构、次品筛选机构以及在线测量软件等。各机构之间相互衔接、配合,最终形成一套可以自动检测轴类零件直径的自动化检测装置。通过虚拟建模以及实物验证表明,该套自动化检测装置的检测精度可以达到微米级别,同时可以满足在线测量的要求。该套检测系统具有结构简单、工作效率高、测量结果稳定和可扩展性强的特点,很好的解决了传统检测方式的各种缺点,开启了轴类零件在线非接触式自动化检测的新途径。本文研究内容主要有:(1)以模具导柱为例分析了高精度研磨轴类零件的检测方式,设计了一套针对高精度研磨轴类零件的在线检测方案;(2)设计了一套批量化轴类零件自动检测装置的三维结构,并对三维模型中用到的机械零件以及电气元件进行了详细的计算和选型;(3)设计了一种基于一体式激光测径仪的轴件旋转动态测量机构,并进行了实物加工和验证,使得该套装置既可以直接测量轴类零件的直径,也可以通过动态测量机构和在线测量软件的结合,进而间接检测轴类零件的圆度;(4)采用故障树建模和三维空间尺寸链建模的方法对检测装置的可靠性和误差进行了详细的分析;(5)针对本装置开发了一款可以在线检测轴类直径的软件程序,利用上位机进行数据的储存和处理,使得检测结果可控、可观察和可检验。

张增康[5](2018)在《基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究》文中提出在纱线的质量检测与控制中,纱线毛羽是评价纱线质量的重要指标,对毛羽进行检测能够避免后加工过程中毛羽不良带来的影响,也有利于提高纱线以及纱织品的质量。为满足对毛羽的控制和测试,本文针对运动中的纱线特征设计了一种适用的纱线图像采集装置及其毛羽参数计算算法。首先设计了运动纱线的图像采集装置,分为纱线传动系统和成像系统,对于传动系统可以满足30m/min的速度要求,实现纱线的匀速平稳运动;对于成像系统,选用高扫描频率和高分辨率的线阵CCD相机作为图像传感器,结合双远心镜头和平行光源,实现运动纱线的图像采集,并且图像质量优于一般成像系统。其次选择背景差分去除了背景中存在的固定噪声,突出了纱线的灰度特征;通过图像灰度分析,确定了最大灰度值的10%-35%作为图像分割的阈值范围,对图像进行了二值化操作;运用大小为13的正方形结构算子进行形态学开运算,间接提取出了毛羽图像;选择MATLAB自带的细化算法,得到了毛羽细化线,很好的保留了毛羽的拓扑结构。最后在毛羽参数算法中提出了1/3匹配行频的纱线图像采集方式,通过分析匹配行频纱线图像和1/3匹配行频纱线图像的毛羽像素数,提出了a值在毛羽值计算中的作用;以纱线中心线为基准,分别向两边作毛羽的等间隔切割线,对切割线上的毛羽根数进行计数,给出毛羽指数。测试实验结果证明,同一实验环境的a值为定值,且采集行频为16667Hz的纱线图像计算出的毛羽值与采集行频为50000Hz的纱线图像毛羽值具有一致性。同时在毛羽指数的计算中,可以准确识别长度大于等于1.25mm的毛羽根数,可以有效识别危害长毛羽。

胡志新[6](2018)在《基于机器视觉的钢轨踏面磨耗剥落检测技术研究》文中指出近年来,随着高速铁路的不断发展,铁路维护的重要性已被铁路部门所重视,同时也提高了对铁轨的养护要求,而传统检测技术已无法满足铁轨的维护要求。随着技术的不断发展,基于机器视觉的测量技术因具有速度快、精度高、无磨耗的特点,被大量应用于铁轨维护中。目前机器视觉测量技术是通过相机对钢轨进行图像采集,再利用检测算法进行判别处理,因此检测速率、准确率等指标与所使用的损伤检测算法直接相关。而现有的基于机器视觉的钢轨磨耗、损伤检测算法无法两者兼顾,准确率高的检测速率不够,检测速率快的准确率不够。针对目前算法存在的检测准确率低、精度低、易受干扰的问题,本文对基于机器视觉结构光中心提取、磨耗和剥落检测的算法进行了研究,为钢轨快速无损检测提供了新的解决方法。本文的主要研究内容及方法:1.提出一种提取钢轨截面结构光条纹亚像素中心的自适应方法。该方法采用改进的结合图像信噪比的幂次变换对结构光图像进行对比度调节,解决低对比度和不均匀照明条件下提取钢轨截面结构光中心的抗干扰问题,然后通过改进的自适应Canny边缘算子结合Steger法,稳定、精确地提取到结构光的亚像素中心。实验结果表明,本文通过改进的结合图像信噪比的幂次变换方法能有效解决被测物体表面纹理丰富与场景辐射强度高,图像中结构光与环境背景对比度低,结构光条纹中心不易提取的问题,同时利用Canny边缘提取和Steger亚像素中心提取相互验证的方法得到精准的结构光亚像素中心。2.提出一种融合CPD和动态模板两特征点法的钢轨配准方法,该方法通过对提取的钢轨截面轮廓设定特定段区域,将CPD和动态模板两特征点法融合并进行配准,同时提出两个配准算法融合的统一框架,通过设定的钢轨特定段和两个特征点进行钢轨精准配准。实验结果表明,本文通过特定段的设定结合两个特征点能更好的体现钢轨的不变区域特征,同时利用融合配准算法,克服传统单一算法的钢轨轮廓配准不够合理的现象,使得磨耗的测量具有更高的精度与稳定性。3.提出一种基于视觉注意模型的钢轨踏面剥落检测方法。该方法利用Canny算子和Hough变换直线提取识别出钢轨踏面区域,再通过对踏面区域进行2D Dog滤波处理得到无干扰的高对比度踏面图像,再运用自主提出的区块局部对比度(BLCM)算法进行处理,从而实现对剥落区域的定位和定形。实验结果表明,本文方法采用2D Dog滤波处理踏面图像能有效的去除随机噪声,在不同的光照和不同的钢轨踏面平滑度条件下,区块局部对比度(BLCM)算法能很好的区分出正常区域和剥落区域,相比其他算法具有良好的鲁棒性和准确性。通过在轨道交通基础设施巡检中的应用,不仅验证了本文研究方法的测试精度、测试效率和现场可行性,同时,还切实解决了轨道交通基础设施巡检当中遇到的技术难题,为提高轨道交通运营维护质量提供了新的可靠技术手段。

沈国峰[7](2018)在《基于线阵CCD的检测系统研究与实现》文中进行了进一步梳理随着科技智能化发展,非接触测量方法被广泛应用于教育、工业、科研等各个领域,但是目前成熟测控系统主要还是来自于日本和欧美,他们的系统往往高集成,价格高,而且需求修改不方便。因此研究设计一套低成本通用处理系统满足不同测控需求具有较高的实用价值。本文在分析CCD器件的特性差异以及工作原理基础上设计了一套光相关测量系统。本文围绕FPGA处理核心完成硬件平台设计,系统添加串行通讯、以太网通信、驱动控制、存储等通用交互功能接口。驱动接口设计兼容两款CCD满足不同应用需求,其中ILX554用于探测弱光信号,TCD1209实现扫描成像。本文在利用单板开发软件完成硬件平台设计后,使用Verilog语言进行通讯、控制、存储和计算功能模块的程序编程设计,并在仿真验证功能基础上整合完成系统软件程序设计。最后利用设计的CCD系统实现了两个实例应用:管径扫描成像质检及光谱分布测量。

陈育冬[8](2016)在《基于ARM的亚像元级高精度线径测量系统设计》文中研究表明在线材生产过程中,线径是线材质量控制的一项重要指标,它直接影响线材的产品质量、成本,线材质量偏差将会带来资源浪费和经济损失等问题。线径测量的方法有很多种类,其中平行光投影法就是比较常见的线径测量方法,该方法结构比较简单、成本比较低。但是,其测量精度受到CCD像元尺寸和光源平行度限制。虽然可通过选用更小像元尺寸CCD和复杂的扩束准直系统来提高测量精度,但需增加测量系统的制作成本和难度。因此,针对平行光投影法存在的问题,本文设计了一种基于ARM Cortex-M4微处理器采用亚像元边缘检测算法提高测量精度的非接触式线径测量系统。论文设计的线径测量系统分为了三个部分:(1)投影法光学系统设计、(2)电子学设计及(3)系统软件设计。其中:在光学系统设计中,通过对比多种线径测量方法,最终选择改进后的正交结构平行光投影法作为系统的测径方法,带有待测线材信息的光束经过滤波片后,投影到线阵CCD光敏面上。而在硬件电路设计中,以ARM M453VG6AE作为系统主控芯片,将相关电路分为:CCD驱动模块、视频信号采样模块、数据通信模块和LCD显示模块。由M453VG6AE实现对线阵CCD TCD1103GFG驱动时序控制。视频采样则采用内置式12位高速ADC完成数据转换。数据通信采用PL2303实现系统与上位机之间的数据交换。LCD1602A用于显示测量结果。最后,在系统软件设计中,使用C语言实现硬件电路各模块联动工作的软件设计。重点研究了亚像元边缘检测算法对线径测量系统测量数据的处理,用差分算子进行粗定位,再用五次多项式拟合的亚像元边缘检测算法实现精定位。该方法与阈值电平法相比,测量结果具有比较好的精度和稳定性。实验结果经过标定后,获得较高的测量精度,表明本设计方案具有一定可操作性和实用性。

吴锡[9](2016)在《纱线条干不匀在线测量与评价研究》文中认为纺织产业是我国非常重要的民生产业,由于纱线品质的好坏直接影响到织物的外观质量,因此对纱线条干不匀进行在线测量与评价显得极为重要,针对目前纱线条干不匀在线测量方法的不足,本文提出了基于线阵CCD的非接触测量纱线的方法,得到如下结论:(1)基于纱线检测模型和纱线直径线轮廓的边缘特性,研究了CCD的结构特性和光学系统,在线阵CCD测径原理的基础上对线阵CCD采用三次样条拟合插值细分,使线阵CCD的检测精度从56μm提高到了10μm。(2)通过线阵CCD测得的纱线直径线轮廓特征曲线,基于纱线信号的边缘特性,提出了斜率阈值法来提取纱线核直径,采用三种空间函数拟合的方法研究了纱线直径线轮廓灰度值的变化情况,证明了斜率阈值法提取纱线直径完全可行,同时研究了影响斜率阈值法准确性和快速性的因素,得出了适合纱线在线检测的最佳拟合模型是n=3,s=3,KT=45。通过样本实验证明了拟合模型测得的纱线平均值与理论值的误差在3%以内,同时验证了算法的运算周期符合纱线在线检测的要求。(3)设计开发了纱线条干不匀在线检测系统,得出等间隔连续采样时的采样长度,分析了影响纱线变异系数CV值的影响因素,通过对纱线进给速度和聚合次数的分析得出在聚合次数较少时聚合形式对变异系数的影响不大,最后进行了样本实验和仿真,实验结果表明,随着采样长度的增加纱线变异系数在逐渐减小,在相同采样长度时测得纱线变异系数符合乌斯特公报50%的水平。

李春光[10](2012)在《基于线阵CCD的动态纤径实时监测系统》文中进行了进一步梳理本文主要完成在塑料光纤拉丝机工作的过程中用线阵CCD实现对直径为0.2mm-3mm左右的塑料光纤进行实时监测。系统中采用TCD1209D作为CCD检测器件,ADSP-TS101S作为信号处理芯片,文中主要讲述了基于线阵CCD非接触在线检测系统的各部分组成,包括光学系统设计、CCD检测系统设计和信号处理系统设计等等。本文重点完成对线阵CCD的驱动电路设计,并在输出端搭配了输出信号处理电路,最后使用DSP对CCD顺次输出的所有电荷包进行单独采样的方法,建立了基于线阵CCD的塑料光纤芯径的高精度非接触测量系统,并在塑料光纤拉丝机的闭环工作中起着非常重要的作用。经过实验分析,本系统精度为36μ m左右,平均相对误差约为7.08%。

二、线阵CCD在圆柱体表面检测系统中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、线阵CCD在圆柱体表面检测系统中的应用(论文提纲范文)

(1)基于激光干涉的高精度计量装置研发及路面轮廓量测的量值溯源(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
2 绪论
    2.1 激光干涉技术的发展状况
        2.1.1 激光干涉技术在国外的发展状况
        2.1.2 激光干涉技术在国内的发展状况
    2.2 路面轮廓测量技术
        2.2.1 基于雷达测距的路面轮廓三维测量技术
        2.2.2 基于激光测距的路面轮廓三维测量技术
        2.2.3 基于三维结构光的路面轮廓三维测量技术
    2.3 量值传递与量值溯源
        2.3.1 量值溯源与量值传递的定义
        2.3.2 量值溯源与量值传递的必要性
        2.3.3 计量基准与计量标准
    2.4 存在的问题
    2.5 研究内容
3 准静态高精度路面计量装置的原理
    3.1 干涉条纹的产生
    3.2 CCD相机捕捉图像的原理
    3.3 获取三维信息的原理
    3.4 本章小结
4 准静态高精度计量装置的研发
    4.1 条纹发射器的设计
        4.1.1 分光器的选择
        4.1.2 光纤的选择
        4.1.3 激光器的构成
        4.1.4 输出端的设计
    4.2 系统参数的设计
        4.2.1 路面扫描方式
        4.2.2 镜头焦距的确定
    4.3 路面扫描装置的设计
    4.4 干涉条纹的调试
    4.5 对设计参数的验证
        4.5.1 相机与出射光的之间的夹角对条纹图像质量的影响
        4.5.2 改进的纤芯距对三维信息提取精度的改善
    4.6 路面准静态高精度计量装置的制作
    4.7 本章小结
5 路面条纹图像的处理
    5.1 数字图像处理
    5.2 对路面条纹图像的预处理
        5.2.1 路面条纹图像的获取
        5.2.2 预处理的原因
        5.2.3 灰度变换
        5.2.4 图像增强
        5.2.5 背景光强均衡化
        5.2.6 条纹图像的降噪
    5.3 图像预处理有效性的验证
    5.4 傅里叶变换法提取相位变化量
    5.5 相位解包裹
    5.6 相位信息转化为三维数据算法的优化
    5.7 本章小结
6 系统的测量误差
    6.1 不同测量高度下的误差
    6.2 误差来源的分析
        6.2.1 相位偏移对相位变化量的影响
        6.2.2 条纹的投射距离的测量误差对测量结果的影响
        6.2.3 背景光强对误差的影响
    6.3 本章小结
7 路面轮廓三维重构的量值溯源及实际应用
    7.1 不确定度的评定方法
        7.1.1 不确定度产生的原因
        7.1.2 标准不确定度的评定方法
        7.1.3 合并样本标准偏差
    7.2 路面轮廓计量装置的溯源
    7.3 路面裂缝标准样件的溯源
    7.4 沥青路面的实测
        7.4.1 测量沥青路面样本1
        7.4.2 测量沥青路面样本2
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(2)细线拉拔激光外径测量仪(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 细线拉拔激光外径测量仪的原理及总体方案设计
    2.1 细线拉拔激光外径测量仪的工作原理
    2.2 细线拉拔激光外径测量仪的特点
    2.3 系统总体方案设计
    2.4 本章小结
第3章 细线拉拔激光外径测量仪的硬件设计
    3.1 硬件组成
    3.2 光学测量系统的设计
        3.2.1 激光发生器的选择
        3.2.2 线阵CCD光信号接收器的选择
    3.3 激光外径测量仪的数据处理电路系统设计
        3.3.1 光电信号处理模块
        3.3.2 主控器模块电路
        3.3.3 电源管理模块
        3.3.4 通信模块
        3.3.5 数码管显示模块
    3.4 硬件电路的PCB板设计
        3.4.1 PCB设计工具
        3.4.2 PCB设计过程
    3.5 抗干扰措施
        3.5.1 系统结构抗干扰措施
        3.5.2 系统硬件抗干扰措施
    3.6 本章小结
第4章 细线拉拔激光外径测量仪的软件设计
    4.1 软件开发环境
    4.2 系统软件组成
    4.3 线阵CCD传感器检测方法
    4.4 ARM数据处理模块程序设计
    4.5 数码管显示模块程序设计
    4.6 通信模块程序设计
    4.7 激光外径测量仪的计算机显示操作界面
    4.8 本章小结
第5章 细线拉拔激光外径测量仪样机的测试试验及性能分析
    5.1 激光外径测量仪系统各模块性能测试
        5.1.1 激光发生器测试
        5.1.2 通信模块测试
    5.2 激光外径测量仪样机性能测试
        5.2.1 重复性测试
        5.2.2 稳定性测试
    5.3 抗干扰试验
    5.4 误差分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
致谢

(3)在线激光粒度测量系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 在线粒度测量的研究背景及方法
    1.2 在线激光粒度测量的研究现状
    1.3 在线激光粒度测量的发展趋势
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 光散射理论与数值计算
    2.1 颗粒的光散射理论
        2.1.1 光散射现象
        2.1.2 不相关散射和相关散射
        2.1.3 单散射和复散射
    2.2 光散射模型的数值计算
        2.2.1 Mie散射理论
        2.2.2 Fraunhofer衍射理论
    2.3 Fraunhofer衍射近似适用性讨论
        2.3.1 不同颗粒粒径的适用性
        2.3.2 不同散射角度的适用性
    2.4 本章小结
第三章 在线激光粒度测量系统的关键技术
    3.1 在线激光粒度测量系统的组成
    3.2 取样分散装置的设计
    3.3 光学系统参数的优化
        3.3.1 扩束准直系统
        3.3.2 样品池到傅里叶透镜的距离
        3.3.3 测量范围的讨论
        3.3.4 扩大线阵CCD的动态范围
    3.4 在线激光粒度仪的反演算法
    3.5 本章小结
第四章 Chin-Shifrin积分变换反演算法研究
    4.1 Chin-Shifrin算法的基本原理
    4.2 C-S算法积分角度的选取问题
        4.2.1 角度截断误差对反演结果的影响
        4.2.2 光强误差对反演结果的影响
    4.3 角度参数优化选取准则
        4.3.1 优化选取准则1:最小θ_(max)的确定
        4.3.2 优化选取准则2:θ_(min)的确定
        4.3.3 优化选取准则3:Δθ的确定
    4.4 优化选取准则的性能分析
        4.4.1 不同角度参数选取准则的比较
        4.4.2 优化选取准则在不同粒度分布中的应用
        4.4.3 优化选取准则对最佳像素点范围的确定
    4.5 优化角度范围的确定
        4.5.1 不同粒径的角度范围
        4.5.2 不同分布宽度的角度范围
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢

(4)轴类零件直径自动化检测装置设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国外轴类零件检测研究现状
    1.3 国内轴类零件检测研究现状
    1.4 课题的主要研究内容
        1.4.1 论文章节安排
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
2 检测装置整体结构设计
    2.1 激光检测的研究与应用
    2.2 激光检测装置的整体结构设计
    2.3 被测轴件送进机构设计
    2.4 翻转式分料机构设计
    2.5 顶推机构设计
    2.6 轴件旋转机构设计
        2.6.1 电机的选型
        2.6.2 滚珠丝杠的选型
        2.6.3 直线导轨的选型
    2.7 输送带机构设计
    2.8 次品筛选机构设计
    2.9 本章小结
3 检测装置可靠性及误差分析
    3.1 检测装置可靠性分析及建模
        3.1.1 可靠性分析的重要性
        3.1.2 检测装置故障树模型的建立
        3.1.3 检测装置的定性分析
        3.1.4 检测装置的定量分析
    3.2 检测装置误差分析及建模
        3.2.1 检测装置误差分析
        3.2.2 检测装置综合误差建模
    3.3 本章小结
4 检测装置控制系统设计
    4.1 整体控制流程设计
    4.2 整体控制模式设计
    4.3 轴件旋转机构控制系统设计
        4.3.1 轴件旋转机构控制器的选择
        4.3.2 激光扫描测径仪的选择
        4.3.3 轴件旋转机构控制流程设计
        4.3.4 接近传感器的选取
    4.4 本章小结
5 检测装置软件设计
    5.1 Visual Basic6.0 简介
    5.2 检测系统整体设计思路
    5.3 检测系统软件界面设计
    5.4 检测系统数据分析及处理
    5.5 本章小结
6 总结与展望
参考文献
作者简历

(5)基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 纱线毛羽概述
    1.2 研究背景及意义
    1.3 纱线毛羽检测研究现状
        1.3.1 纱线毛羽检测方法
        1.3.2 纱线毛羽检测发展现状
        1.3.3 数字图像处理技术在纱线毛羽检测方面的研究现状
    1.4 论文主要内容及章节安排
2 纱线毛羽检测系统设计
    2.1 纱线毛羽检测系统构建
    2.2 纱线传动机构设计
    2.3 成像系统的设计
        2.3.1 CCD相机的选择
        2.3.2 镜头的选择
        2.3.3 光源设计
        2.3.4 采集卡的选择
    2.4 纱线图像特征研究分析
    2.5 本章小结
3 纱线图像分析与处理
    3.1 背景差分
    3.2 纱线图像灰度分析
    3.3 图像分割
    3.4 毛羽骨架提取
        3.4.1 纱线条干提取
        3.4.2 毛羽细线化
    3.5 本章小结
4 纱线毛羽参数算法研究
    4.1 毛羽指标研究
    4.2 毛羽参数计算原理
        4.2.1 匹配行频的计算
        4.2.2 有效低行频的选择
    4.3 纱线毛羽值计算方法研究
        4.3.1 不同行频下的毛羽像素数关系
        4.3.2 毛羽值计算
    4.4 纱线毛羽指数计算方法研究
        4.4.1 基准的选择
        4.4.2 毛羽骨架分割和计数
    4.5 本章小结
5 纱线毛羽参数测试的实现
    5.1 纱线图像采集实验
        5.1.1 纱线定位
        5.1.2 CCD相机成像单元标定
        5.1.3 纱线毛羽图像采集
    5.2 系统参数计算与对比
        5.2.1 对比图像提取
        5.2.2 系统参数确定及对比分析
    5.3 纱线毛羽测试实验
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(6)基于机器视觉的钢轨踏面磨耗剥落检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 钢轨轮廓提取技术研究现状
    1.3 钢轨磨耗测量技术研究现状和趋势
    1.4 钢轨踏面剥落定位研究现状和趋势
    1.5 主要研究工作及论文安排
第2章 钢轨截面轮廓及踏面图像采集系统
    2.1 钢轨截面轮廓结构光图像采集及处理
    2.2 钢轨踏面线阵图像采集及处理
    2.3 系统的技术要求
    2.4 本章小结
第3章 结构光条纹亚像素中心的自适应提取
    3.1 结构光图像的增强
        3.1.1 灰度线性变换
        3.1.2 自适应幂次变换
    3.2 结构光条纹的边缘检测
        3.2.1 Roberts边缘检测算子
        3.2.2 Sobel边缘检测算子
        3.2.3 Prewitt边缘检测算子
        3.2.4 Laplacian边缘检测算子
        3.2.5 Canny边缘检测算子
    3.3 改进的自适应Canny边缘检测算子
    3.4 结构光条纹的亚像素级中心提取
    3.5 实验与结果分析
    3.6 本章小结
第4章 钢轨磨耗检测系统
    4.1 经典的轮廓配准算法
        4.1.1 基于最近点迭代的轮廓配准
        4.1.2 基于特征点动态生成标准模板的轮廓配准
        4.1.3 基于一致点漂移的轮廓配准
    4.2 钢轨磨耗测量
        4.2.1 特定段钢轨轮廓提取
        4.2.2 改进的融合配准磨耗测量
        4.2.3 实验及结果分析
    4.3 本章小结
第5章 钢轨踏面剥落检测
    5.1 钢轨踏面区域提取与定位
        5.1.1 踏面图像边缘提取
        5.1.2 钢轨踏面区域定位
    5.2 钢轨踏面剥落特征提取
        5.2.1 基于区域特征提取
        5.2.2 基于显着性特征提取
        5.2.3 基于视觉注意模型特征提取
    5.3 钢轨踏面剥落检测
        5.3.1 DTA与MDTA检测算法
        5.3.2 显着性检测算法
        5.3.3 局部对比度增强检测算法
    5.4 改进的区块局部对比度增强的踏面剥落检测算法
    5.5 实验及结果分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(7)基于线阵CCD的检测系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究意义
    1.4 主要工作
    1.5 论文结构
2 CCD原理及系统设计分析
    2.1 CCD的结构原理
        2.1.1 CCD基本结构
        2.1.2 CCD工作原理
    2.2 CCD分类及性能分析
    2.3 测控系统结构及设计
        2.3.1 常见测控系统结构
        2.3.2 本系统架构设计
        2.3.3 本系统工作过程
    2.4 本章小结
3 系统硬件平台设计
    3.1 电源模块设计
        3.1.1 系统电源设计原理分析
        3.1.2 电源方案设计
        3.1.3 电源板12V、5V选型及详设
        3.1.4 主板电源选型及详设
    3.2 采集模块设计
        3.2.1 CCD模块详设
        3.2.2 AD电路详设
    3.3 接口电路设计
        3.3.1 同步、编码器、通用IO及SD卡接口设计
        3.3.2 通信、显示接口设计
    3.4 EP3C25Q240C8N 设计
    3.5 PCB的设计及硬件调试
    3.6 本章小结
4 驱动及接口控制程序设计
    4.1 编码器接口程序设计
    4.2 CCD、AD驱动程序设计
        4.2.1 CCD、AD驱动时序分析
        4.2.2 CCD、AD驱动模块设计实现
    4.3 SD卡存储模块设计
        4.3.1 SD工作过程分析
        4.3.2 SD初始化模块设计
        4.3.3 SD读写模块设计
    4.4 UDP模块设计
        4.4.1 UDP通信原理
        4.4.2 UDP通信模块设计
    4.5 本章小结
5 数据处理及系统模块整合
    5.1 帧数据预处理
    5.2 数据波峰判断及峰值点计算
    5.3 模块整合
        5.3.1 顶层设计
        5.3.2 数据处理子模块设计
        5.3.3 传输通讯子模块设计
    5.4 模块功能调试
    5.5 本章小结
6 系统调试及性能分析
    6.1 基于ILX554的光谱数据测量系统
    6.2 基于TCD1209的导爆管质检系统
        6.2.1 基于图像处理的透明管道质量检测原理
        6.2.2 导爆管质检实现
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录一、FPGA RTL顶层结构
附录二、CCD、电源PCB设计
附录三、成果

(8)基于ARM的亚像元级高精度线径测量系统设计(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 ARM Cortex-M处理器简介
        1.2.2 亚像元边缘检测算法的发展
        1.2.3 国内外非接触线径测量系统的现状
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 本文的总体结构
第2章 亚像元边缘检测算法
    2.1 亚像元边缘检测算法
        2.1.1 亚像元边缘检测的原理
        2.1.2 常用亚像元边缘检测算法
    2.2 基于五项式拟合的亚像元边缘检测算法
        2.2.1 差分算子(粗定位)
        2.2.2 五项式拟合(精定位)
    2.3 本章小结
第3章 系统测量方法及总体设计
    3.1 常见的光学线径测量方法
        3.1.1 激光扫描法
        3.1.2 衍射法
        3.1.3 成像法
        3.1.4 向后散射干涉法
        3.1.5 本文所选方法
    3.2 投影法光学系统设计
        3.2.1 线阵CCD器件的选择
        3.2.2 光源的选择
        3.2.3 扩束准直系统
        3.2.4 正交结构平行光投影系统
    3.3 系统总体设计
    3.4 本章小结
第4章 基于ARM的电子学设计
    4.1 ARM Cortex-M4微处理器的选择
        4.1.1 M453VG6AE关键特性
        4.1.2 M453VG6AE软件开发工具及调试适配器
    4.2 CCD驱动模块
        4.2.1 CCD驱动时序及要求
        4.2.2 CCD驱动方法
        4.2.3 CCD驱动电路、设计流程及结果
    4.3 视频信号采样模块
        4.3.1 M453VG6AE内置 12 Bit ADC简介
        4.3.2 视频信号采样设计流程图
    4.4 数据通信模块
    4.5 LCD显示模块
    4.6 本章小结
第5章 实验结果与误差分析
    5.1 实验结果分析
        5.1.1 系统硬件的搭建
        5.1.2 测量结果
        5.1.3 亚像元测量法与阈值电平法的比较
    5.2 系统标定
    5.3 误差分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读学位期间公开发表的论文
致谢

(9)纱线条干不匀在线测量与评价研究(论文提纲范文)

学位论文主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 测量方法
        1.2.2 纱线评价机制
        1.2.3 纱线提取算法
    1.3 研究内容
第二章 基于线阵CCD的纱线直径测量方法研究
    2.1 纱线模型
    2.2 CCD特点和功能特性
    2.3 线阵CCD光学系统
        2.3.1 透镜成像模型
        2.3.2 准直光学系统
    2.4 线阵CCD测径原理
    2.5 线阵CCD细分算法研究
        2.5.1 像元细分的可行性分析
        2.5.2 线阵CCD细分算法
    2.6 本章小结
第三章 纱线核直径斜率阈值提取算法研究
    3.1 斜率阈值法原理
    3.2 斜率阈值法可行性分析
        3.2.1 斜率阈值可行性分析原理
        3.2.2 多项式拟合
        3.2.3 三角函数拟合
        3.2.4 高斯函数拟合
    3.3 斜率阈值法算法实现
    3.4 斜率阈值提取算法影响因素
        3.4.1 拟合方式对斜率阈值法影响
        3.4.2 拟合点数对斜率阈值法影响
    3.5 斜率阈值法实验验证
    3.6 本章小结
第四章 纱线条干不匀评价研究
    4.1 纱线条干不匀检测系统
        4.1.1 系统组成
        4.1.2 系统校验
        4.1.3 系统采样
        4.1.4 实验数据获取
    4.2 纱线条干不匀评价机制
        4.2.1 纱线采样长度
        4.2.2 数据处理
    4.3 实验结果与评价
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
发表论文及科研情况
致谢

(10)基于线阵CCD的动态纤径实时监测系统(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究的意义
    1.3 国内外发展状况
        1.3.1 国外研究状况
        1.3.2 国内研究状况
    1.4 本论文的主要工作
第二章 监测系统的总体设计
    2.1 测量方法的使用
        2.1.1 测量方法介绍
        2.1.2 本系统使用的测量方法
    2.2 系统总体结构
    2.3 光学系统设计
        2.3.1 光源的选择
        2.3.2 CCD成像光路设计
    2.4 信号检测与处理子系统方案设计
        2.4.1 线阵CCD芯片的选择
        2.4.2 A/D芯片的选择
        2.4.3 信号处理芯片选择
第三章 CCD驱动电路的设计
    3.1 CCD时序脉冲产生方法简介
        3.1.1 微处理器的驱动方法
        3.1.2 EPROM驱动方法
        3.1.3 专用IC驱动方法
        3.1.4 直接数字电路驱动方法
    3.2 系统使用的驱动方法及开发环境介绍
        3.2.1 系统使用的驱动方法和驱动芯片介绍
        3.2.2 QUARTUSⅡ软件开发环境介绍
    3.3 CCD驱动硬件电路设计
        3.3.1 TCD1209D驱动电路时序分析
        3.3.2 基于VERILOGHDL的CCD驱动电路设计
第四章 CCD的输出与信号处理
    4.1 CCD输出信号的调理和转换
        4.1.1 输出信号的调理电路设计
        4.1.2 A/D转换硬件电路设计
    4.2 数字信号处理功能设计
        4.2.1 信号处理的软件设计
        4.2.2 信号处理软件平台介绍
    4.3 CCD的增益调整
第五章 精度分析
    5.1 测量结果
    5.2 精度分析
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献

四、线阵CCD在圆柱体表面检测系统中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于激光干涉的高精度计量装置研发及路面轮廓量测的量值溯源[D]. 褚楚. 北京科技大学, 2021(08)
  • [2]细线拉拔激光外径测量仪[D]. 焦龙飞. 沈阳理工大学, 2021(01)
  • [3]在线激光粒度测量系统关键技术研究[D]. 王文静. 山东理工大学, 2019(03)
  • [4]轴类零件直径自动化检测装置设计[D]. 杨远召. 中国计量大学, 2019(02)
  • [5]基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究[D]. 张增康. 西安工业大学, 2018(01)
  • [6]基于机器视觉的钢轨踏面磨耗剥落检测技术研究[D]. 胡志新. 南昌大学, 2018(05)
  • [7]基于线阵CCD的检测系统研究与实现[D]. 沈国峰. 南京理工大学, 2018(03)
  • [8]基于ARM的亚像元级高精度线径测量系统设计[D]. 陈育冬. 苏州大学, 2016(05)
  • [9]纱线条干不匀在线测量与评价研究[D]. 吴锡. 天津工业大学, 2016(02)
  • [10]基于线阵CCD的动态纤径实时监测系统[D]. 李春光. 长春理工大学, 2012(02)

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线阵CCD在气缸表面检测系统中的应用
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