机电学院毕业设计模板Word格式文档下载.docx

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郭东伟

学号

201156502131

毕业届别

2015

专业

测控技术与仪器

毕业论文（设计）题目

指导教师

冷慧文

学历

博士

职称

副教授

所学专业

具体要求（主要内容、基本要求、主要参考资料等）：

进度安排：

指导教师（签字）：

年　月　日

院（系）意见：

教学院长（主任）（签字）：

年月日

备注：

摘要

数字图像的边缘检测是图像分割、目标识别、区域形状提取等图像分析领域十分重要的基础。

在进行图像理解和分析时，第一步往往都是边缘检测。

目前，边缘检测已成为机器视觉研究领域最活跃的课题之一，其研究具有非常重要的理论意义和实际应用价值。

传统的边缘检测方法的检测精度最高只能达到一个像素级，但是，随着科学技术的飞速发展，工业检测等应用对精确度的要求不断提高，传统的像素级边缘检测方法已经不能满足实际测量的需要，因此需要更高精度的边缘检测方法，即亚像素边缘检测方法。

本文针对亚像素边缘检测技术进行了深入研究，研究内容主要包括以下几个方面：

（1）本文详细阐述了数字图像边缘检测技术和亚像素边缘检测技术在国内外取得的研究成果和发展现状，论述了亚像素边缘检测技术的研究意义，同时，分析了亚像素边缘检测技术在图像处理领域未来的发展趋势。

（2）首先介绍了数字图像的相关内容，然后对几种经典的像素级边缘检测算法进行了研究，主要包括Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、拉普拉斯算子和Canny算子等，并使用Matlab编程工具对这几种算法进行仿真实验，对比了他们的优缺点及适用范围。

最后分析了影响边缘检测质量的关键因素。

（3）对几种常用的亚像素边缘检测方法进行了深入研究，包括空间矩法、灰度矩法、Zernike矩法和数字相关法等，同时使用Matlab编程工具实现这几种常用的亚像素边缘检测算法，分别对两个不同的目标图像，即标准六角形图像和螺母图像进行了仿真实验，根据实验结果，对比了各个算法在精确度、检测速度和抗噪声能力等方面的性能。

（4）针对传统的像素级边缘检测方法的检测精度低，而常用的亚像素边缘检测方法虽然提高了精度，但检测速度慢等缺点，提出了一种基于改进的形态学梯度的样条插值亚像素边缘检测方法，此改进方法是将改进的形态学梯度滤波算子与三次样条插值法结合起来进行边缘检测。

然后，使用Matlab编程工具对此改进方法进行了仿真实验，并与传统的像素级边缘检测方法进行了对比，实验结果显示了此改进的方法能够准确地检测出数字图像边缘，且检测精度明显高于传统的像素级边缘检测方法。

同时还将本文提出的改进方法与空间矩法、灰度矩法、Zernike矩法和数字相关法的检测时间进行了对比，结果表明本文的改进方法能在保证检测精度的同时减少了检测时间。

（5）首先，对多项式拟合法、椭圆拟合法、高斯曲面拟合法、Sigmoid曲线拟合法进行了研究，对比了它们的优缺点。

与二次曲线拟合法相比，这几种曲线拟合法的计算过程都相对比较复杂，因此本文对二次曲线拟合方法做了重点研究并对其进行了改进，提出了一种改进的二次曲线拟合亚像素边缘检测方法。

在利用传统的二次曲线拟合亚像素边缘检测方法进行边缘提取时，边缘提取公式所用到的边缘点相邻像素点是在其八邻域内随机选取的，而本文提出的改进方法是在边缘点的相邻像素点中按某一固定方向选取（实验结果表明按135°

方向选取时，效果最佳），然后通过曲线拟合亚像素边缘提取公式确定出图像边缘。

最后，使用Matlab编程工具实现本文提出的改进的曲线拟合亚像素边缘检测方法，实验结果表明：

本文提出的改进方法能够准确地检测出数字图像边缘，且检测效果明显优于原有的二次曲线拟合方法。

关键词：

边缘检测；

亚像素边缘检测；

形态学梯度；

三次样条插值；

曲线拟合

ABSTRACT

Scraperconveyoristhecoalconveyermachineoncoalface,andtheimportantcomponentpartsofassociatedfacilitiesforcoaltransportation.Itsreliabilityconsiderablydecidesthecapacityandefficiencyofcoalmining.

Usingvirtualprototypetechnology,thedigitalmodelofscraperconveyorchaintransmissionsystemwasbuildandthedynamicssimulationwasdoneinthispaper,whichprovidearesearchplatformfordesigningproductbasedonvirtualreality.

KeyWords:

ScraperConveyor;

ChainTransmissionSystem;

VirtualPrototype;

Dynamics

目录

第一章绪论1

1.1机械111

1.2机械121

1.2.1机械1211

1.2.2机械1221

1.3机械131

1.3.1机械1311

1.3.2机械1322

1.4机械142

1.5机械152

1.6本文结构概述2

第二章机械第2章3

2.1机械213

2.1.1机械2113

2.1.2机械2123

2.2机械224

2.2.1机械2214

2.2.2机械2224

2.3机械234

2.3.1机械2314

2.3.2机械2324

2.4机械244

2.5本章小结4

第三章机械第3章5

3.1机械315

3.2机械325

3.2.1机械3215

3.2.2机械3226

3.3机械336

3.4机械346

3.5机械356

3.6机械366

3.6.1机械3616

3.6.2机械3626

3.7机械377

3.8本章小结7

第四章机械第4章8

4.1机械418

4.1.1机械4118

4.1.2机械4128

4.2机械428

4.3本章小结8

第五章机械第5章10

6.1机械5110

6.2机械5210

6.3本章小结10

第六章机械第6章11

6.1机械6111

6.2机械5211

6.3本章小结11

参考文献12

致谢13

附录14

第一章绪论

1.1机械11

本文应用UG软件建立了刮板输送机链传动系统实体模型；

应用ADAMS软件建立了链传动系统刚体动力学模型和刚－柔混合动力学模型，对刮板输送机链传动系统的动力学特性进行仿真，得到了链传动系统中各零部件的位移、速度、加速度及载荷，对刮板输送机链传动系统制动工况下的动力学特性进行了仿真，得到了制动工况下圆环链的载荷，为圆环链的强度校核提供了依据；

应用NASTRAN/PATRAN软件，对刮板输送机链传动系统中关键零部件进行了有限元分析，对各零部件的强度进行了校核。

本文为企业采用虚拟样机技术开发设计刮板输送机新产品进行了初步探索和尝试，取得了一些对开发设计新产品有益的数据和经验，这部分格式为正文。

1.2机械12

对刮板输送机链传动系统中关键零部件进……

1.2.1机械121

1.2.2机械122

对刮板输送机链传动系统中关键零部件进……αβξμπθωερτ

1.3机械13

1.3.1机械131

这是图位

i.统计分析表

1.3.2机械132

ii.XXX原理示意图

1.4机械14

1.5机械15

1.6本文结构概述

第二章机械第2章

本章首先……

2.1机械21

2.1.1机械211

对刮板输送机链传动系统中关键零部件进……如式2-1

2-1

公式要居中，自动编号。

2.1.2机械212

iii.XXX原理

1、相机成像数学模型

2.2机械22

2.2.1机械221

2.2.2机械222

2.3机械23

2.3.1机械231

2.3.2机械232

2.4机械24

2.5本章小结

本章首先分析……

第三章

机械第3章

传动系统刚体动力学模型和刚－柔混合动力学模型，对刮板输送机链传动系统的动力学特性进行仿真，得到了链传动系统中各零部件的位移、速度、加速度及载荷，对刮板输送机链传动系统制动工况下的动力学特性进行了仿真，得到了制动工况下圆环链的载荷，为圆环链的强度。

3.1机械31

iv.XXX原理

3.2机械32

由于……

3.2.1机械321

3.2.2机械322

传动系统刚体动力学模型和刚－柔混合动力学模型，对刮板输送机链传动系统的动力学特性进行仿真，得到了链传动系统中各零部件的位移、速度、加速度及载荷：

3-1

式3-1中，x0,y0分别表示……

3.3机械33

统刚体动力学模……

……

3.4机械34

对刮板输送机链传动系统中关键零部件进。

3.5机械35

3.6机械36

3.6.1机械361

首先对比……

3.6.2机械362

v.XXX流程图

3.7机械37

由学特性进行仿真，得到了链传动系统中各零部件的位移、速度、加速度及载荷，对刮板输送机链传动系统制动工。

结果如表3-1所示。

表3-1结果与分析

序号

1

2

3

4

5

x（mm）

XX

y（mm）

z（mm）

e（mm）

∆x（mm）

3.8本章小结

本章……

第四章

机械第4章

4.1机械41

4.1.1机械411

特性进行仿真……

vi.XXX原理

4.1.2机械412

特性进行仿真，

4.2机械42

4.3本章小结

第五章

机械第5章

6.1机械51

传动系统刚体动力学模型和刚－柔混合动力学模型，对刮板输送机链传动系统的动力学特性进行仿真，得到了…

vii.XXX原理

6.2机械52

兵传动系统刚体动力学模型和刚－柔混合动力学模型，对刮板输送机链传动系统的动力学特性进行仿真，得到了……

6.3本章小结

第六章机械第6章

6.4机械61

viii.XXX原理

6.5机械52

6.6本章小结

参考文献

[1]张三,王小小,赵某某.爆炸系统计算机仿真分析[J].航空学报,1999,20（4）:

365-367.

[2]DavidPage,AndreasKoschan,SophieVoisin,NgoziAliandMongiAbidi.3DCADmodelgenerationofmechanicalpartsusingcoded-patternprojectionandlasertriangulationsystems[J].AssemblyAutomation,2005,25（3）:

230-238.

[3]

[4]章毓晋.图像理解与计算机视觉[M].北京:

清华大学出版社2000:

44-46.

[5]XXX,复杂XXX法测量技术研究[D],北京:

清华大学,2008.

[6]ZhangLi,CurlessB.,SeitzS.M.Rapidshapeacquisitionusingcolorstructuredlightandmulti-passdynamicprogramming.ProceedingsofFirstInternationalSymposiumon3DDataProcessingVisualizationandTransmission[C],2002:

24-36.

致谢

四年前，……

感谢……

李小立

2013年6月2日

附录

结束