預(yù)印制圖像的板材切割自動(dòng)找正系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、預(yù)印制板材切割技術(shù)是一項(xiàng)服務(wù)于生產(chǎn)、生活的技術(shù),該技術(shù)預(yù)先將圖像印制到平面板材上,然后沿著圖像輪廓的邊緣切割板材,得到外形與印制圖像輪廓相一致的產(chǎn)品。這種技術(shù)實(shí)用、直觀,在很多領(lǐng)域都有需求和應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)普通數(shù)控切割機(jī)床還沒(méi)有針對(duì)性的找正切割工具來(lái)加工這類產(chǎn)品,因而加工精度低,廢品率高。人工找正雖能一定程度提高精度,但若找正結(jié)果中圖像坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系有旋轉(zhuǎn)關(guān)系,需重新對(duì)板材進(jìn)行裝夾,效率十分低下。
　　 本文將數(shù)字圖像處理與

2、機(jī)器視覺(jué)相結(jié)合,研究并實(shí)現(xiàn)了一種適用于預(yù)印制板材切割的自動(dòng)找正技術(shù),對(duì)板材上圖像輪廓位置進(jìn)行在線定位,因而可在無(wú)需重新裝夾的情況下對(duì)圖像輪廓進(jìn)行高精度切割加工。該技術(shù)包含三個(gè)關(guān)鍵子技術(shù):輪廓矢量化技術(shù)、輪廓數(shù)控編程技術(shù)和標(biāo)記點(diǎn)測(cè)量找正技術(shù)。輪廓矢量化對(duì)原始圖像進(jìn)行輪廓提取和矢量化,并在圖像上添加用于后續(xù)找正的標(biāo)記點(diǎn)；輪廓數(shù)控編程計(jì)算出輪廓在圖像坐標(biāo)系下的初始NC代碼；標(biāo)記點(diǎn)測(cè)量找正用CCD攝像機(jī)識(shí)別板材上的標(biāo)記點(diǎn),建立圖像坐標(biāo)系與機(jī)床坐

3、標(biāo)系間的矩陣變換,對(duì)初始NC加工代碼進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,得到實(shí)際加工NC代碼。本文重點(diǎn)對(duì)輪廓矢量化和測(cè)量找正這兩個(gè)子技術(shù)展開(kāi)研究。主要內(nèi)容包括:
　　 1.在分析預(yù)印制圖像特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,制定相應(yīng)的快速、有效的圖像分割流程,并對(duì)圖像二值化、噪聲后處理和邊緣檢測(cè)中的多個(gè)已有算法進(jìn)行比較分析和實(shí)驗(yàn),得出適合本文系統(tǒng)的算法,實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確地檢測(cè)山預(yù)印制圖像的邊緣輪廓；并運(yùn)用輪廓優(yōu)化處理使目標(biāo)輪廓更逼近真實(shí)輪廓,一定程度上彌補(bǔ)圖像分割造成的誤差。<

4、br>　　 2.提出先提取局部曲率極大值的尖點(diǎn)、然后分段進(jìn)行直線擬合的輪廓矢量化算法,與不分段擬合相比,提高了算法效率；在對(duì)實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后,該算法引進(jìn)了擬合長(zhǎng)度控制參數(shù),使得在加工效率影響不大情況下,大大提高了加工輪廓的光滑性。
　　 3.提出基于CCD相機(jī)測(cè)量標(biāo)記點(diǎn)的預(yù)印制圖像位置找正方法。通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)CCD相機(jī)對(duì)板材上的各標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行拍照和圓心坐標(biāo)提取,建立圖像坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系間的線性變換矩陣；用此矩陣對(duì)基