机器视觉在工件识别与定位中的应用研究开题报告

 2022-12-11 10:12

1. 研究目的与意义

研究背景:随着电子科技和经济社会的发展,人民生活水平在不断地提高,随之而来的是对生活水平的质量也有了进一步的追求。全球能源危机及环境污染的严峻形势,使得低碳经济理念越来越深入人心,改善产业结构以减少浪费和增长效益对企业的发展至关重要,加之人工成本上涨和劳动力短缺也促使企业加大了自动化技术的投资力度,以提高生产效率。机器视觉自动化设备可以不知疲倦地重复工作,在一些不适于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的工作场合,机器视觉将发挥重要的作用。

机器视觉主要通过计算机来模拟人的视觉功能,从客观的图像中提取信息进行图像处理,并加以理解,最终用于实际检测和控制。机器视觉强调实用性,要能适应工业现场的恶劣环境,并要有合理的性价比,通用的通讯接口,较高的容错能力和安全性,较高的通用性和可移植性,并要求高速度和高精度,且具有非接触性、实时性、自动化和智能高等优点,有着广泛的应用前景。

我国机器视觉行业的起步比较晚,集中度也不是很高,最开始主要是代理国外品牌,没有自己的研发团队,技术落后。近几年,很多的经销商开始自主开发产品,建立自己的研发,生产,销售产业链,但在行业分布、渠道分销以及成熟的自动化产品等方面还是和国外有一定差距。国内机器视觉的相对成熟的自动化产品质量以及技术含量偏低,市场也远远没有饱和。因此在国内市场,机器视觉有着相当大的市场,我们应该看到这个技术的发展前景。

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2. 研究内容与预期目标

研究内容:机器视觉是利用计算机对图像或视频进行处理,实现对二维或三维场景的识别、检测、感知和理解。本题目研究基于机器视觉的工件分拣领域中的识别与定位,具体研究了定位识别系统的硬件实验平台的搭建,主要包括摄像机,图像采集器,照明系统等的参数标定。然后研究了图像预处理的一些算法,包括图像空间点运算和边缘检测。最后研究了在静态环境下的工件识别和定位。

预期目标:通过设计识别系统(包括光源选择,相机的标定,图像收集器的设计)来检测工件的形状大小,根据图形匹配来确定物体的类型,以及设计定位系统(包括边缘检测算法的研究)最后通过机械臂完成准确的抓取。

3. 研究方法与步骤

1.研究方法:

(1)设计机器人的本体建模,然后研究视觉系统和控制系统的设计。

(2)视觉系统的选型研究(包括光源,图像采集卡),相机标定方法的研究。

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4. 参考文献

[1]雷文华.机器视觉发展及其应用[J].应用光学,2006,27 ( 5) : 88 - 92.

[2]FORSYTHDA,JEAN P. Computervision [M]. Mexico:Prentice Hall, 2003.

[3]何涛.浅谈机器视觉的原理及应用[J].技术与市场,2011,18( 5) : 11 - 11.

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5. 工作计划

(1)1月9日至3月2日(1周前):根据任务书,明确设计的内容和目的,查阅相关文献材料准备开题报告。

(2)3月3日至3月9日(2周):根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法,开始写开题报告。

(3)3月10日至4月5日(3-6周):掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。

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