Оптико-электронная система детектирования пороков листового стекла на основе технологии технического зрения

• Автор: Булатов, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Контроль пороков листового стекла
1.1 Пороки листового стекла. Классификация
1.2 Требования, предъявляемые к качеству стекла
1.3 Методы контроля пороков листового стекла
1.4 Средства контроля на основе систем технического зрения
Выводы по главе
2 Математическое описание пороков листового стекла
2.1 Моделирование получения информации в оптико-электронных
системах
2.2 Общие требования к системе освещения. Выбор оптической схемы устройства контроля дефектов стекла
2.3 Моделирование пороков листового стекла
2.4 Признаки пороков листового стекла
2.5 Модель изображения
2.5.1 Понятие модели изображения.
Классификация моделей изображения
2.5.2 Определение связности объектов на модели
изображения с дефектами
2.5.3 Выделение линейных и эллипсовидных объектов на изображении на основе расчета коэффициента корреляции
Выводы по главе
3 Экспериментальная установка детектирования пороков листового
стекла
3.1 Описание устройства автоматизированного детектирования пороков
листового стекла (АДПС)
3.2 Система освещения рабочей зоны контроля устройства АДПС
3.3 Алгоритм работы системы АДПС
Выводы по главе
4 Алгоритмы и программное обеспечение для детектирования
пороков листового стекла
4.1 Синхронная модель детектирования пороков листового стекла
4.2 Фильтрация изображения с целью поиска пороков листового стекла
4.2.1 Математические основы фильтрации изображений
4.2.2 Выбор наборов фильтров для обработки изображения
с дефектами
4.2.3 Сравнение действий фильтров на модели изображения с пороками листового стекла в среде N1 Vision Builder
4.2.4 Особенности фильтрации царапин на стеклопакетах
4.2.5 Фильтрация объектов на монохромном изображении,
не являющихся пороками стекла
4.2.6 Исследования по определению эффективности применения нелинейных фильтров с целью детектирования объектов контроля
4.3 Алгоритм классификации пороков
4.4 Алгоритм определения линейных размеров и подсчёта основных пороков стекла и изделий из стекол (стеклопакетов)
4.5 Реализация алгоритма распознавания пороков стекла на базе программы
N1 Vision Builder для дефектов царапина, пузырь и камень
4.6 Программа детектирования дефектов листового стекла
Выводы по главе
5 Оценка метрологических свойств системы А ДПС
5.1 Источники погрешностей системы контроля пороков листового
стекла
5.2 Калибровка устройства автоматизированного детектирования пороков стекла
5.3 Определение яркостного перепада основных дефектов листового
стекла
5.4 Оценка эффективности работы системы АДПС
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А - Акт внедрения результатов научно-исследовательских, опытноконструкторских и технологических работ

2 Математическое описание пороков листового стекла
2.1 Моделирование получения информации в оптико-электронных
системах
Принципиальная особенность оптических систем бесконтактного измерения заключается в том, что измерительная информация передается световым потоком, проходящим через объектив. Условия его прохождения от различных точек пространства предметов неодинаковы и, следовательно, энергетические характеристики изображения (яркость, освещенность, контрастность) изменяются от одной точки объекта к другой. Таким образом, энергия светового потока тоже некоторым образом связана с геометрическими параметрами объекта. Эта зависимость во многих случаях становится причиной погрешностей, но может быть использована как способ получения измерительной информации.
Световой поток может «проходить» через предмет и может освещать его, отражаясь от его поверхности. Для обоих случаев могут быть предложены различные варианты схем, в которых параметры светового потока зависят от изменений контролируемого размера.
Рассмотрим получение информации в оптико-электронных системах на примере сопряженных точек.
Сопряженные точки, т. е. предметная точка М (прообраз) и ее оптическое изображение М' (образ), связаны между собой по законам геометрической оптики. Закономерности их взаимного расположения могут быть использованы в целях линейных измерений. Рассмотрим принципиальную сторону такого метода измерений на примере простейшей идеализированной оптической системы (рисунок 2.1), по которой выводятся классические формулы геометрической оптики [30].