分析柔性柔性冷弯成型基于视觉反馈映射模型

论文导读：二值化处理与细化处理29-313.4轮廓图像映射模型分析31-363.4.1目标图像几何特点检测31-343.4.2轮廓图像映射矩阵34-353.4.3求取伺服电机补偿转角量35-363.5本章小结36-374软件开发及实验探讨37-524.1MFC介绍38-394.2OpenCV概述394.3柔性辊弯成型在线检测制约模块的建立39-464.3.1图像的采集39-414.3.2图像预处理
摘要：柔性辊弯成型是一种新型塑性加工技术。这一技术从金属薄板或带卷为材料,通过多道次装配有特定形状的轧辊按照一定的规律变化对板材逐步折弯,以而生产出可变截面产品。柔性辊弯产品相对于等截面辊弯产品拥有承载能力强,结构重量轻,生产成本更低等优点,更加符合实际生产需求,在汽车、建筑、家具等领域存在广阔的运用前景。由于柔性辊弯成型历程中,运动制约较为复杂,轧辊位置和板材速度的制约精度要求高,要实现产品的顺利加工,这对伺服电机的制约提出了更高的要求。在成型历程中影响成型精度的因素众多,板材既有横向的弯曲和拉伸变形,又有纵向的拉伸和垂直的剪切变形,而且每一道次的成型力是实时变化的,要保证每个道次轧辊运动轨迹在时间和空间上与板材的轮廓曲线完全匹配,就需要对成型历程进行实时的精确制约。机器视觉检测技术具有非接触、实时性、高精度等特征,在工业生产中已有广泛的运用。将机器视觉检测技术运用到柔性辊弯成型制约体系中,对成型历程中的板材进行实时在线检测,就可实现对成型历程的实时精确制约。针对柔性辊弯成型的反馈制约与机器视觉检测技术、图像分析技术相结合,本论文提出了板材截面轮廓的映射算法,并用VC++和OpenCV进行了编程,开发了基于机器视觉技术的柔性辊弯成型在线检测体系。在柔性辊弯成型历程中通过周期性的采集板材的截面轮廓进行图像预处理及图像分析,提取轮廓图像的几何特点与论述轮廓曲线建立图像矩阵映射模型,再将误差转换成为制约指令来调整伺服电机运动,实现闭环制约。通过多次实验表明,对简单和较为复杂截面的板材,该体系能够对成型板材截面轮廓实现实时的可靠的检测,验证了算法的正确可行性,对基于机器视觉的柔性辊弯成型在线检测技术的进展有指导和借鉴作用。关键词：机器视觉论文柔性辊弯成型论文图像分析论文VC++论文OpenCV论文
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ABSTRACT4-8
1 绪论8-15

1.1 柔性辊弯成型技术概述8-11

1.1 辊弯成型技术8

1.2 柔性辊弯成型技术8-9

1.3 柔性辊弯成型国内外技术近况9-11

1.2 机器视觉检测技术11-14

1.2.1 机器视觉概念11-13

1.2.2 机器视觉检测关键技术13-14

1.3 课题的主要探讨内容及探讨作用14-15

2 基于机器视觉的柔性辊弯成型在线检测体系设计15-24

2.1 机器视觉检测体系的构成及工作原理15-17

2.

1.1 机器视觉检测体系的构成15

2.

1.2 基于机器视觉的柔性辊弯成型检测体系的工作原理15-17

2.

1.3 体系技术指标17

2.2 各部分硬件选择17-21

2.1 体系的光源17-18

2.2 图像传感器18-21

2.3 图像采集卡21

2.3 单轴柔性辊弯成型机21-22

2.4 本章小结22-24

3 板材截面图像预处理及映射模型分析探讨24-37

3.1 图像数字化24-25

3.2 相机标定25-26

3.3 图像预处理26-31

3.1 灰度化处理26-27

3.2 图像滤波27-29

3.3 二值化处理与细化处理29-31

3.4 轮廓图像映射模型分析31-36

3.4.1 目标图像几何特点检测31-34

3.4.2 轮廓图像映射矩阵34-35

3.4.3 求取伺服电机补偿转角量35-36

3.5 本章小结36-37

4 软件开发及实验探讨37-52

4.1 MFC介绍38-39

4.2 OpenCV概述39

4.3 柔性辊弯成型在线检测制约模块的建立39-46

4.

3.1 图像的采集39-41

4.

3.2 图像预处理与检测功能编程41-44

4.

3.3 人机界面设计44-46

4.4 基于机器视觉的柔性辊弯成型的在线检测实验46-51

4.1 检测数据与分析46-50

4.2 误差分析50-51

4.5 本章小结51-52

5 结论与展望52-54

5.1 结论52

5.2 展望52-54

参考文献54-57
申请学位期间的探讨成果及发表的学术论文57-58
致谢58