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机器视觉 论文机器视觉论文.doc

机器视觉 论文机器视觉论文

周云华
2017-10-19 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《机器视觉 论文机器视觉论文doc》,可适用于职业岗位领域

机器视觉论文机器视觉论文机器视觉论文机器视觉论文基于机器视觉的色标判读系统摘要:色标是用来表示特定含义的一种标识,一般用于流水作业场合,利于产品的快速识别和分类。随着现代自动化工业的来临,原有简单的单色色标识别已不能满足快速的工业需求,因此一种对系列色标组合判读的方法就诞生了。本设计通过VisualBasic编程实现,经过色标定位、颜色提取、色标对比识别等一系列步骤来实现色标判读。以色环电阻为例,首先将被测色环电阻图片输入软件,软件通过图像识别确定电阻环数、电阻正反及色环颜色的数据,然后通过色环电阻阻值计算公式确定阻值。本设计具有识别速度快、使用方便、可扩展性高等优点。关键词:色标VisualBasic色环电阻机器视觉ReadingSystemforColorTagBasedonMachineVisionZHUGuang,YANGYongyue,ZHANGJianjie(HefeiUniversityofTechnologySchoolofInstrumentScienceandOptoelectronicsEngineering,HefeiAnhui,China)Abstract:ColorTagindicatesaspecialmeaning,whichisusuallyusedtorecogniseandclassifyproductsinpipeliningoccasionAsthetimeofmodernroboticizedindustrycomes,quondamhomochromousColorTagistoosimpletosatisfydoublequickindustrialdemandAsaresult,thetechniqueofjudgementofseriesColorTaghasitsnaissanceThetechniquecomestruehereviaprogramingwithVisualBasicInordertorecogniseit,weorientatetheColorTag,distillthecolorandcontrastonecolorwithanotherForexample,wecanfigureoutthevalueofcolorringedresistancebythetechniqueAtfirst,woinputapictureoftheresistanceTheprogrammeitselfwilltellusthedirection,theringsandtheircolor,thenitcalculatesthevalueoftheresistancebyaspecialformulaThedesignmentisexcellentbecauseitisconvenienttousewidelyanditrecognisesquicklyKeywords:colortagVisualBasiccolorringedresistancemachinevision引言色标是用来表示特定含义的一种标识,一般用于流水作业场合,利于产品的快速识别和分类。本设计以色环电阻为例,通过机器视觉系统拍摄色环电阻的色环色标图像,利用VisualBasic编写程序,经过图像输入、图像校正、色标定位、颜色提取、色标对比识别等一系列步骤来实现色标判读。基于机器视觉的色标判读实验系统组成基于机器视觉的色标判读系统利用高速CCD摄像机直接得到需判读色标的图像,在本文中即是色环电阻的图像。由输入设备进入计算机的图像有可能存在倾斜,所以需对图像进行直线度检测和水平校正。得到校正后的图像之后根据色环电阻阻值的确定规则利用VisualBasic编写判读程序,实现色环电阻阻值的判读。系统框架如图所示。图像水平校正由于色环电阻相对位置的不确定性,需要对图像进行直线度检测和水平校正。主要的直线拟合算法有最小二乘拟合,下面做简单的介绍。设已知线性函数的形式为:y=kxb()设在等精度测量条件下得到一组测量数据ρθ(xi,yi),(i=,,n)。将xi代入公式()中可以得到n个理论值yi。偏差的平方和为:由最小二乘法原理分别对上式中的k和b求偏微分,并令其为得到整理为xkb=y()xkxb=xy由此可以解得b=ykx上式中这样就可以用最小二乘法求出最佳直线的两个参数k和b,从而确定了这条,这种方法也称为直线拟合。实际上,最小二乘法思想的几何意义就是利用直线已知的测量数据点来确定一条最佳直线,这条直线所有测量点的距离平方和最小,校正效果图如图所示。色环电阻阻值判读色环电阻一般来说有三环、四环、五环和六环种类型,其中五环电阻最为常见,因此本设计以五环电阻为研究对象。一般的五环电阻如图所示。色环电阻通过电阻上五个色环的颜色及其排列顺序来表示其阻值,其色环颜色含义如表所示。将电阻色环颜色与表对照,得到其色环数据,然后根据公式()计算电阻阻值。R=(A×B×C)×DE()例如图所示电阻,第一环为红色,表示第二环为黄色,表示第三环为绿色,表示第四环为棕色,表示Ω第五环为金色,表示,然后根据公式()计算阻值(××)×Ω,即,Ω。电阻色环排列顺序确定色环电阻是应用于各种电子设备最多的电阻类型,无论怎样安装,维修者都能方便的读出其阻值,便于检测和更换。但在实践中发现,有些色环电阻的排列顺序不甚分明,往往容易读错,在识别时可运用如下技巧加以判断。棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用作误差环,又常作为有效数字环,且常常在第一环和最末一环中同时出现,使人很难识别谁是第一环。在实践中,可以按照色环之间的间隔加以判别,比如对于一个五道色环的电阻而言,第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些,据此可判定色环的排列顺序。如图所示,电阻第一环和第二环之间的间隔比第四环和第五环之间的间隔要宽一些,由此可判断图中电阻色环顺序与正确顺序左右颠倒了,要从右到左读取色环颜色,第一环为红色,第二环为黑色,第三环为黑色,第四环为棕色,第五环为棕色,对应的颜色含义分别为、、、Ω、,电阻阻值为(××)×Ω即,Ω。如果按照图所示顺序判断阻值,则为(××)×Ω,即Ω,与正确阻值,Ω相差甚远。软件判读经过图像预处理得到的卡证图像,通过计算机来判读。判读软件系统使用VisualBasic开发。系统首先通过某一横向系列坐标的RGB值的变化来确定电阻色环的位置,首先选一适当纵坐标,然后将这一纵坐标按一定间隔的所有像素的RGB值都读取下来,根据相邻坐标的RGB值变化超过一定范围则颜色变化的规则,确定电阻的颜色框架,则可确定色环位置及色环间隔。确定色环位置以及色环间隔之后,根据色环间隔取相邻临界点的平均值为代表色环颜色的颜色读取点,取得颜色读取点的RGB值后与标准电阻色标的个颜色一一对比,找到与之符合的颜色,当得到电阻上五个色环所代表的颜色后,根据色环顺序的正反,确定第一环到第五环的顺序,与表五环电阻色环颜色含义对照,得到每个色环所代表的含义。然后即可根据公式()计算电阻阻值,判读结果如图所示。结论基于机器视觉的快速色标判读方法可以大幅提高自动化工业检测水平,大大节省了生产时间,节约了生产成本。从小商品生产流水线的自动分类,到重工业的非接触自动检测的各种领域都有着广泛的应用价值。参考文献李兰友VisualBasic图像处理开发与实例M电子工业出版社,,张宏林VisualC图像模式识别技术及工程实践M北京:人民邮电出版社,,何东健数字图像处理M西安电子科技大学出版社,,冈萨雷斯数字图像处理(第二版)M北京:电子工业出版社,,章毓晋图像处理与分析M北京:清华大学出版社,,王烨青,杨永跃机器视觉在流水线条形码识别中的应用J电子测量与仪器学报,,():边肇祺模式识别M北京:清华大学出版社,,贾云得机器视觉M北京:科学出版社,,

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