基于機(jī)器視覺的ICF靶裝配檢測技術(shù)研究.pdf

1、慣性約束聚變(InertialConfinementFusion,簡稱ICF)是人類解決能源危機(jī)最有希望的途徑之一。目前激光慣性約束聚變是ICF研究的熱點(diǎn),靶制造裝配技術(shù)是ICF的核心關(guān)鍵技術(shù)。ICF靶結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸微小,材料特殊,加工及裝配精度要求非常高,裝配過程復(fù)雜,而且由于對(duì)潔凈度要求高、材料易形變,因此不能用傳統(tǒng)接觸法進(jìn)行檢測。本文深入調(diào)研國內(nèi)外ICF靶裝配檢測技術(shù),提出一種基于多維機(jī)器視覺的非接觸、高精度、高效率裝配檢測方案,

2、并研制一套ICF靶精密裝配檢測系統(tǒng)。
　　論文的主要工作包括:(1)設(shè)計(jì)并研制集多維機(jī)器視覺和激光位移測量于一體的靶裝配檢測系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集靶的多維圖像,利用圖像處理方法和三角測頭對(duì)靶零件位置姿態(tài)實(shí)時(shí)檢測,實(shí)現(xiàn)靶裝配過程的多維精密檢測。分析靶裝配的工作流程,編寫軟件測量程序,實(shí)現(xiàn)靶裝配的自動(dòng)化。(2)系統(tǒng)地研究靶圖像處理方法,主要包括:研究圖像增強(qiáng)算法,利用直方圖均衡化提高圖像對(duì)比度;研究靶圖像的區(qū)域分割方法,利用迭代閾值分割法實(shí)現(xiàn)

3、圖像粗分割;研究邊緣檢測算法,利用Canny算子提取邊緣,實(shí)現(xiàn)靶輪廓的精確提取;研究輪廓識(shí)別方法,利用Hough變換實(shí)現(xiàn)直線和圓輪廓的檢測;研究亞像素細(xì)分定位方法,實(shí)現(xiàn)亞像素級(jí)輪廓擬合與精確定位;研究NCC匹配和形狀模板匹配算法,實(shí)現(xiàn)光照變化、噪聲干擾、存在遮擋情況下的靶零件自動(dòng)識(shí)別與匹配定位。(3)利用三角測頭測量姿態(tài)角,解決圖像處理法對(duì)于薄壁件姿態(tài)檢測和被測目標(biāo)遮擋情況下無法處理的難題。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果和精度分析表明,本文所設(shè)計(jì)