Labview毕设论文.docx

1、Labview毕设论文 2014届毕业设计题 目非接触式物体尺寸光学检测装置设计学 院 自动化与电气工程学院 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控技术与仪器103班 学 号 110034084 学生姓名 卓永俊 指导教师 李曙光 完成日期 2014年5月24日 浙 江 科 技 学 院本科毕业设计(2014届)题 目非接触式物体尺寸光学检测装置设计学 院 自动化与电气工程学院 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控技术与仪器103班 学 号 110034084 学生姓名 卓永俊 指导教师 李曙光 完成日期 2014年5月24日 浙江科技学院毕业设计（论文）、学位论文版权使用授权书本人 卓永俊 学号

2、 110034084 声明所呈交的毕业设计（论文）、学位论文非接触式物体尺寸光学检测装置设计，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权浙江科技学院可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）、学位论文。

3、（保密的学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名： 卓永俊 导师签名： 李曙光签字日期：2014 年 5月 24日 签字日期：2014年 5月 24日摘要尺寸测量属于检测技术，检测技术的高低决定了生产精度、进度、可靠性等一系列生产指标，是影响产品生产效率的关键因素，检测技术的高低是整个工业技术水平的重要评定标准。目前世界上尺寸检测已日益趋于自动化，集成一体化，然而国内尺寸检测水平还普遍偏低，根本不能满足国内工业快速发展对高水平尺寸检测的要求。现在国内高精度高自动化集成化的尺寸检测主要靠进口，有鉴于此开发出虚拟式物体尺寸检测仪以适应国内尺寸检测领域的需求。而基于labview图像处理技术的物体

4、尺寸的检测是非常实用的一种无损检测技术，它是基于虚拟仪器的测量技术，克服了接触式测量的弊端。图像检测技术采用的是图形化处理算法，以获取目标物体的图像信息。本设计采用的图像处理技术主要包括：灰度变换、阈值处理、图像去噪、边缘检测等。图像检测技术在物体尺寸检测方面的应用使尺寸测量能快速准确的进行，且成本低，能灵活的加入工业生产的过程中。关键词：Labview；图像处理；边缘检测；尺寸检测；虚拟仪器ABSTRACTThe size detection belongs to the detection technology， level of the detection technology deci

5、des detection precision， speed， reliable and so on， a series of industrial production target， that is the key aspect which affects the product production efficiency， and that is the very important link in the product life cycle. the level of detection technology is an important technical level throu

6、ghout the industry assessment standards. The world has increasingly become automatic size detection， integrated integration， but also domestic size detection level is generally low， can not meet the rapid development of the domestic industry requirement for a high level of dimensional inspection. Ch

7、ina is now highly automated integrated precision dimensional inspection mainly rely on imports， a virtual view of the development of type object size to fit the needs of the domestic detector to detect the size of the field. The image processing technology based on labview object size detection is v

8、ery useful as a nondestructive testing technique， which is based on virtual instrument measurement technology， The drawbacks of contact measurement are overcomed. Image detection technology is used graphical processing algorithms to obtain the image information of the target object. This design uses

9、 image processing techniques include: gray-scale transformation， the threshold processing， image de-noising， edge detection. Image detection technology in object size detection allows accurate size measurement can be fast， and low cost， flexibility of adding industrial production process.Keyword: la

10、bview；image processing；edge detection；size detection；Virtual Instrument目录摘要 IABSTRACT II1绪论 11.1 选题的背景与意义 11.1.1 背景 11.1.2 意义 21.2 基于图像处理的物体尺寸检测技术的应用发展 21.2.1 图像测量技术的优缺点 21.2.2 国内外研究现状 31.3 课题研究的主要内容 42系统设计方案 52.1 图像处理及其数学分析 52.2 图像测量系统 62.2.1 数字图像的采集 82.2.2边缘检测处理及主要IMAQ功能模块 102.3 测量系统方案的实现 192.3.1

11、物体尺寸检测实例 192.3.2 物体尺寸测量的实现 212.3.3 系统测距实际操作 292.4 系统评价 313结论 333.1 课题的主要工作成果 333.2 课题的不足与展望 33致谢 34参考文献： 351 绪论1.1 选题的背景与意义1.1.1 背景传统的测量方法开始于接触式测量，这种测量方法检测效率低，劳动强度大，而且会使测量仪器的检测头发生磨损，从而造成仪器的测量精度下降。毋庸置疑，科技的发展和社会的进步还没达到一个高度。因此，在现代很多材料生产中，不论是轧制过程中还是最终产品的调整中，为获得较高的板材命中率和最佳的轧制过程及剪切效果，物体尺寸测量系统已成为生产线上不可缺少的设

12、备之一。第一台接触式速续测厚仪大约出现在1930年。操作者用这台侧厚仪器去侧量铜材的厚度时，必须把它推向待侧的钢带，用机械的方法来测量距带材边沿几寸范围内的金属材料的厚度。这种测量方法使用极其不便，而且测量精度也很低。在我们看来，一般的物体尺寸的测量，无非长、宽、高（厚），三个方面，而厚度测量是生产中最常见的测量内容之一，常用量具是游标卡尺或千分尺，这些量具在使用时都必须和工件接触，虽然接触压力不大，但对一些特殊工件，在测量时不允许量具和工件接触，否则会在工件表面上留下压印或划痕，甚至有些测量环境环境下很难或无法进行接触式测量，那么，这就需要有一种新的方法来代替接触式测量.随着科技大发展和生产

13、力的要求，非接触式的测量方法出现了。第一台成功的非接触式自动测厚仪应用了X射线吸收技术。从此，非接触式测量方法开始了迅猛发展，其强大的功能和优点无法使传统的接触式测量望其项背，也为人类社会的发展，工业文明的进步做出了巨大的贡献。激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备，是用于热轧生产线上时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。它有效地改善了工作环境，具有测量准确、精度高、实用性好、安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点，并为轧制钢材厚度控制提供了准确的信息，从而提高了生产效率和产品质量，降低了劳动强度度。激光测厚仪使用两年多以来，具不完全统计，因板厚误差造成

14、的废品率下降了50%以上，创经济效益上亿元，广泛地受到人们的肯定与赞赏。我们有理由相信，在未来的发展过程中，激光测厚仪作为非接触测量领域的一个重要分支将更能发挥其作用。1.1.2 意义光学检测是光学测量是光电技术与机械测量结合的高科技。借用计算机技术，可以实现快速，准确的测量。方便记录，存储，打印，查询等等功能。在机械制造行业中，为了使机加工的产品能达到设计精度和质量要求，除了传统的物理计量与检测实现方法，可以运用高性能计算机及软件技术、光学、光学成像、声学与机器动作多种混合技术实现的逻辑计量与检测，我们习惯将这些复杂的计量与检测技术称之为非接触计量与检测技术。我公司将这些非接触计量与检测技术

15、应用到为客户定制的计量与检测工具和设备之中，在实际项目中取得了满意的预期效果。我们的技术实现方式主要是光电检测技术应用，而光学测量主要应用在现代工业检测，主要检测产品的形位公差以及数值孔径等是否合格等。光学检测技术主要应用的行业领域有：金属制品加工业、模具、塑胶、五金、齿轮、手机等行业的检测，以及工业界的产品开发、模具设计、手扳制作、原版雕刻、RP快速成型、电路检测等领域。主要仪器表现为：二次元、工具显微镜、光学影像测量仪、光学影像投影仪、三次元、三坐标测量机、三维激光抄数机等。目前非接触式测试已从人工目测发展到自动光学检查（Automatic Optics Inspector，简称AOI）、

16、自动射线检测（Automatic X-ray inspector，简称AXI）等。1.2 基于图像处理的物体尺寸检测技术的应用发展人类所获得的信息中有80%是来自于眼睛。图像作为一种重要的信息表达方式和信息存储形式，有着广泛的应用价值。图像处理技术是一门应社会需求而产生并予以实现而利用的技术，目前已在许多行业得到广泛的应用。图像处理技术是与支持这一技术的计算机技术紧密相连、相互促进的。随着计算机技术的迅速发展，尤其数据传输速度、CPU处理器速度、存储容量的快速提升都扩展了以图像为信息载体的图像检测技术的应用范围。基于计算机的图像检测技术不仅有非接触式测量的优势，同时它具有很好的数据处理能力，因此被广泛应用于工业自动化检测系统中。1.2.1