刀片自动化装配及图像识别研究

作     者：刘斌 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林颖

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：自动化装配 图像识别 神经网络 刀片 

摘      要：随着制造产业的快速发展,自动化装配技术的研究与应用越来越广泛。本课题也是在此背景下产生的。其来源于某碎纸机企业对刀杆自动化装配的需求。本文的主要研究内容是刀杆自动化装配和刀片的图像识别。 本文首先对课题进行了详细的描述,并细分出需要解决的几个关键问题进行研究,主要内容包括送料问题,刀片的正反面识别及刀片的找正与送进等。 在刀杆自动化装配系统的设计过程中,本文重点对装配系统总体布局设计的一般要求和考虑的因素进行了探讨,并以此为依据对设计过程中提出的几种方案进行了对比分析,最终选取了引导杆和移动送料布局方案。该方案易于布置,并且经济合理。对刀片自动装配模块进行了详细设计。包括刀片移置机构、刀片找正机构和刀片送进机构的设计,在功能分析的基础上确定设计方案,并给出了结构图及进行了运动仿真。 刀片的正反面识别是本文的核心问题。本文基于神经网络技术,利用Matlab软件,运用图像处理技术对刀片进行灰度化、滤波处理、锐化增强,然后提取二值图像,并提取出一个刀齿的关键特征。对刀齿图像提取不变矩,并将不变矩作为神经网络的输入进行处理。分析了人工神经网络的类型和应用,选取适合图像识别的BP网络类型,给出BP算法及其改进,构建神经网络识别系统实现对刀片正反面的识别。通过实验证明,该系统能很好地识别刀片。