指針式儀表圖像采集技術(shù)的研究.pdf

1、圖像采集技術(shù)主要包括光源照明方式、照射模型和圖像預(yù)處理技術(shù)，是機(jī)器視覺應(yīng)用關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先是以合適的照明方式將光線投射到被測(cè)物體上，突出被測(cè)特征部分的對(duì)比度，而后將采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到高質(zhì)量的圖像。在此過程中好的照明設(shè)計(jì)能夠改善整個(gè)系統(tǒng)的分辨率，簡(jiǎn)化軟件的處理；不合適的照明，則會(huì)引起如過度曝光隱藏了圖像很多信息、信息與背景對(duì)比度不夠、圖像花點(diǎn)、噪聲過多等諸多問題。針對(duì)采集系統(tǒng)和處理目標(biāo)采取相應(yīng)的預(yù)處理算法應(yīng)該適應(yīng)性好，魯棒性強(qiáng)，時(shí)

2、間適中。 本文研究了LED光源照明技術(shù)在機(jī)器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用，根據(jù)指針式儀表圖像檢定的實(shí)際需要建立一種適合指針式儀表自動(dòng)檢定照射模型，并給出了合適預(yù)處理算法。主要工作是： 1.光源、照明技術(shù)的研究 光源是機(jī)器視覺系統(tǒng)的重要組成部分，是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須重點(diǎn)注意的工作。本文對(duì)機(jī)器視覺典型光源的特性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，分析了合理照射角度的重要性。 2.指針式儀表檢定裝置的照射模型 指針式儀表在圖像采

3、集的過程中，由于儀表表面鏡面的反光，不合適的光照會(huì)使圖像會(huì)產(chǎn)生眩光，淹沒了儀表圖像信息。照射角度不合適會(huì)使指針產(chǎn)生陰影，這對(duì)后期圖像預(yù)處理和識(shí)別很不利。論文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)漫反射和無影燈原理進(jìn)行了有益的探討，確定了適合指針式儀表照明的LED光源和照明原則，建立了一種開放式儀表照射模型，該照射模型能有效避免指針陰影的產(chǎn)生，能獲取到亮度較均勻的儀表圖像。 3.指針式儀表圖像的預(yù)處理 在檢定過程中，由于指針的運(yùn)動(dòng)、光照穩(wěn)定性和均勻性

4、、攝像機(jī)角度和位置、檢定操作人員因操作引起的影像等因素，獲取到的圖片存在各種各樣噪聲，圖像背景和信息之間的對(duì)比度不夠，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。本文對(duì)比了多種圖像增強(qiáng)算法和圖像二值化算法，采用多尺度濾波方法對(duì)儀表圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，有效增強(qiáng)圖像對(duì)比度。采用多閾值的二值化算法，得到清晰的二值圖像。 4.儀表阻尼時(shí)間測(cè)量 要實(shí)現(xiàn)儀表的全自動(dòng)檢定，除了要實(shí)現(xiàn)基本誤差自動(dòng)測(cè)量、升降變差和指示器不回零位自動(dòng)測(cè)量外，還需要實(shí)現(xiàn)阻尼時(shí)間