基于机器视觉的玻璃划痕测量系统

作     者：奚江楠 

作者单位：大连交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苑宇;唐志杰

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：机车玻璃 划痕测量 LabVIEW 

摘      要：我国全面进入高速铁路的时代,近些年来,机车领域正在蓬勃发展。在机车高速行驶的过程中,时速可达420km/h。尽管机车使用的玻璃经过特殊处理,增加了玻璃抗破碎能力;车头和车身呈流线化设计,降低空气对流压力,机车玻璃仍然承受着强大的气压。在一些情况下机车玻璃仍会产生划痕,影响玻璃的安全性,对机车和乘客的安全造成威胁。为防止这一现象发生,展开玻璃划痕长度、深度等对玻璃安全性影响的讨论迫在眉睫,本文实现对玻璃划痕测量为目的,以图像处理技术为方法,运用LabVIEW图像化语言和MATLAB编程语言对机车玻璃划痕的测量系统进行设计。本文针对机车玻璃的划痕,利用图像采集、处理与分析技术完成对玻璃划痕的长度以及深度的测量,搭建一个机器视觉测量系统。首先,考虑玻璃材料的特殊性进行了系统方案的整体设计,选择硬件设备并确定整个系统平台的框架设计。利用单个摄像头可以摆动的特点,达到两个摄像头拍摄的效果,从两个方向对目标对象实现测量。其次以使用LabVIEW和MATLAB软件相互结合的测试方式将其作为主体开发测试环境,分为三个模块进行编写,第一个模块主要内容是图像采集,第二个模块主要功能是图像处理,图像处理程序对特征目标进行噪声滤波、边缘提取等处理,将可实现的方法做出效果对比,最终考虑实际情况决定本次课题的最终方案。第三个模块是对所求目标对象进行测量。划痕长度测量的误差为0.79%,划痕深度测量的误差为4.69%,误差在容许范围。玻璃划痕测量系统克服了以往单一角度测量的误差以及激光测量的局限性,具有高精度、易维护等优点。