随着现代工业自动化水平的发展,基于视频图像的测量、识别和控制技术也得到了发展。例如,生产流水线上零件的测量,产品包装印刷的检测,半导体芯片封装检测,电子设备生产中电子元件定位,机器人导航、图像监控、医学影像处理等。以往这些应用中的一部分依靠大量工人来完成,这不仅增加了人工成本和管理成本,同时由于人眼容易疲劳且具有不稳定性,无法保证百分之百的检测合格率。另外还有相当一部分应用,由于人眼的精度、速度上的限制,根本无法由人工来完成。所以实际应用迫切需要一种代替人类视觉的机器技术出现。计算机技术、机电工程应用技术与数字图像处理技术不断完善和发展,将计算机的高速度、高精度、高可靠性、结果的可重复性与人类视觉的智能化抽象能力相结合起来。这种新技术的产生和应用,极大地解放了人类劳动力,提高了生产自动化水平,改善了人类生活现状,有着极为广阔的应用前景。 为此,我们设计了一套基于视频图像测量的监测系统来进行探索和研究。本系统利用CCD摄像机和数字图像处理技术将测量对象的图像实时显示在计算机显示器上,同时对图像进行处理和测量,提出了一种工业用非接触式测量的新方法。 本文主要完成了以下几方面的研究工作: 首先,论文确立了本系统的总体研究方案。本系统采用高分辨率的工业彩色CCD摄像机,实时地拍摄监测对象画面,并将视频信号输入图像采集卡。在图像处理系统的作用下,图像采集卡对视频信号进行解码,A/D转换等处理,处理产生的图像数据通过计算机PCI总线传输到内存中。 其次,通过比较分析常用的图像处理算法,采用合适的算法对图像进行处理。应用Hough变换的思路,设计算法,对经过图像处理后的图像进行内外圆的圆心坐标计算。同时根据x轴、y轴方向上的坐标差,应用三角几何的方法计算出圆心距离,作为检测的最终结果参数显示出来。 最后,采用Microsoft公司开发的Visual C++高级语言,采用面向对象的程序设计(OPP)方法编程。软件主要完成以下几方面的工作:图像采集及屏幕显示;图像处理的常用处理算法;检测算法运算及结果显示;模拟量数字量的输入输出。图像采集及显示模块主要完成采集图像到屏幕实时显示的控制;图像处理的常用算法以菜单功能的方