基于FPGA的玻璃瓶在线视觉检测系统及关键技术研究

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视觉检测理论来源于计算机视觉,是计算机视觉技术在外形尺寸检测方面的应用。基于计算机视觉理论的视觉检测技术,具有非接触、高精度和不干扰生产线的优点,在工业生产等领域有着广泛的应用。在一些检测速度要求高、现场环境恶劣的场合采用视觉检测的方法是比较合理的选择。论文研究的目的是建立一套基于FPGA的玻璃瓶在线视觉检测系统,该系统能够实现对玻璃瓶直径的测量。在对玻璃瓶在线视觉检测系统相关技术深入研究之后,结合现实背景和需求制定了本系统的视觉检测方案。系统采用面阵CMOS图像传感器,并基于FPGA技术实现了图像采集和处理。针对实际的玻璃瓶质量检测生产线的特点,本文模拟实际生产线设计了输送机实验平台和平面背光源,同时研究了视觉测量中的摄像机标定技术。在导师的指导下,本文主要进行了以下的研究工作:1、研究玻璃瓶在线视觉检测系统的构成,结合视觉检测技术国内外研究现状,设计基于FPGA技术的图像采集与处理系统总体方案。2、设计基于面阵CMOS图像传感器的图像采集方案,基于FPGA技术实现对传感器的初始化及驱动控制。3、根据待检测工件的光学特性及在线检测要求,设计并完成水平输送机实验平台及基于LED器件的视觉检测背光源。4、研究图像预处理算法,提出一种适合于硬件实现的图像卷积运算的设计方案并基于FPGA技术实现图像的噪声去除、边缘检测等算法。5、以棕色模抗瓶的视觉检测为例,研究摄像机标定技术并实现对瓶身直径的测量。
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