基于机器视觉的工件识别与定位方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：机器人技术是现代科技中最热门也是最高端的技术之一，涉及自动控制理论、计算机网络、电路设计、机械设计、通讯技术、传感技术等等的众多学科门类。在国际上，机器人技术已成为科技发展水平的一种重要体现，越来越多的国家在机器人技术上开始投入大量的研究资金。与此同时，随着众多学科的研究进展，机器人的发展变得越来越迅速。当前机器人的种类己不可胜举，应用面也越来越广，多种多样的机器人开始走进我们的工厂和家庭，参与到我们的生产、工作和生活当中。

机器视觉是机器人技术的分支。基于机器视觉引导控制的工业机器人因高灵活性、高自由度的特点，成为目前的研究热点之一。机器视觉易于实现信息集成，可以快速获取大量信息，易于自动处理。在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统可提高生产线的柔性和自动化程度，在一些不适合人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉。在大批量工业生产过程中，由于人的主观作用，造成人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉方法检测可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。在生产系统中，为完成工件分拣、抓取和包装等实际任务，首先要把不同类别的工件区分开来，然后计算出工件质心等坐标信息。传统工业生产中，分拣工作往往由人工操作完成。生产规模由小批量生产向大批量多品种的转型促使人们对生产线自动化程度的要求不断提高，传统单一的人工操作生产方式正遭受越来越大的冲击。

针对过去生产的种种缺陷，人们将目光逐渐转移到机器视觉领域。机器视觉技术正像因特网一样，它改变了人们对传统制造业的认识，基于视觉系统引导的工件识别技术将成为制造业未来发展的主要趋势。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：本课题需要设计一套自动识别系统，数个工件自动检测，对有缺陷的工件进行挑选工作。为了实现这一系统，需要对此进行相关理论的研究并开展实验，最终完成硬件构建和软件开发。

预期目标：本课题需要搭建一个具有镜头、摄像机、图像采集卡、照明系统等部件的机器视觉系统，用matlab来编程并进行图像处理，利用计算机软件处理后发出的信号来控制执行机构完成工件的识别、定位与分拣。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

（1）利用matlab和机器视觉系统实现自动识别系统的设计。

（2）参考各类文献，改革创新。

4. 参考文献

1. huang y, tan g, gou f,li m-c, lee s-l, wu s-t. prospects and challenges of mini-led and micro-led displays [j]. j soc inf display. 2019;1-15.

2. f. peng,h. chen,f. gou,y. h. lee, m. wand,m. c. li,s. l.lee, and s. t. wu. analytical equation for the motion picture response time of display devices[j]. appl.phys. 2017,121(2)：023108.

3. 杨萌，赵亮．基于机器视觉的工件特征识别与分类方法研究[j]．无线互联科技，2014，000（012）：152-152．

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   5. 计划与进度安排

   （1）1月11日至2月28日(1周前)：根据任务书， 明确设计的内容和目的 ，查阅相关文献材料准备开题报告。

   （2）2月29日至3月6日（2周）：根据阅读的资料文献初步了解设计的原理以及实现的方法，开始写开题报告。

   （3）3月7日至4月3日（3-6周）：掌握所选择硬件或软件平台的使用方法、开始完成设计的具体内容。

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