摘 要

在线图像防错定位检测系统在工业流水线生产过程中，特别是汽车零件装配过程中有着非常广泛的应用前景。基于机器视觉的工业流水线生产当中的一个重要研究方向。利用对任何一种人为错误的发生，或者是一眼就能让人发现的错误的设施或者装置的设计，有利于工业生产的高效、规避出错带来的损失。协调利用各种先进技术，帮助工人对流水线生产进行实时监控和报警，报警反馈给操作人员进行应急处理、防止工业事故的扩大发展，及时有效地处理。由此可见，图像防错定位检测系统将在未来的工业生产安全领域中占据相当重要的地位，有效且高效的主动检测防出错的建立将会使得产品可靠性大大提高，因此对于工业防错定位的研究将会具有重要的意义。

在线图像定位防错装配平台系统的检测内容为工业生产过程中汽车零件的组装过程中漏装、装反、混装，围绕检测的项目。具体主要需要系统识别判断检测的是：零件中滑块（零件之间耦合所使用）有无、其滑块的正确位置以及其安装到合适的位置与否。该系统的检测内容为工业生产过程中汽车零件的组装过程中漏装、装反、混装，围绕检测的项目。综合了图像处理、图像识别，利用计算机及理论算法实现算法的程序化，设计出一套基于vs2010为平台加上OPENCV库并且以C 为设计语言的图像防错定位检测系统，正确检测各个项目的过程，包括对图像的采集，图像的处理（图像切割），图像的运算，检测的信息输出反馈等等。研究数据的处理方法，提取生产过程中所得到的特征信息，并对生产过程监控和生产出错误时给予操作人员及时反馈。

经实验，我们所设计的窗口能够将样本检测时得到的滑块检测结果显示出来反馈给操作人员，使得操作人员能够及时去解决这些工业生产当中产生的各种不同的可能性。这个软件的设计当中使用了漫水填充的方法解决了一般的边缘检测算子不能避开噪声边缘的坏处，对于图像的分割提供了一种更好的思路。这个设计能够基本完成设计要求，达到了我们的期望值，具有很好的实用性。此外其不足之处在于只能分析一种零件，对于其他零件需要设计相应的程序软件来专门解决这些问题，这点可以在未来进行改进以及研究。

关键词：防错定位；图像获取；OPENCV

Abstract

The on-line image prevention and error location detection system has a very wide application prospect in the process of production of industrial assembly line, especially the assembly of automobile parts. An important research direction in the production of industrial assembly line based on machine vision. Used for any kind of human error, can let a person find mistakes or at a glance of the design of the facilities or equipment, is advantageous to the industrial production efficiency, avoid making mistakes. Coordinate using various advanced technologies, to help workers to assembly line production of real-time monitoring and alarm, alarm feedback to operators to expand the development of emergency treatment, prevention of industrial accidents, processing in a timely and effective manner. Thus, image mistake proofing orientation detection system will be in the future industrial production occupies a quite important role in the field of security, the establishment of the effective and efficient active detection error prevention will greatly improve product reliability, so for industrial mistake proofing positioning research will have important significance.

Mistake proofing online image positioning assembly platform system of testing content for industrial production of auto parts in the process of assembly in the process of packing, loading, mixture, around the testing project.Specific require the system to recognize the main detection is: parts of the slider (used) coupling between parts, the correct position of the slider and the installation to a suitable location or not.Detect the content of the system for industrial production of auto parts in the process of assembly in the process of packing, loading, mixture, around the testing project.Combines image processing, image recognition, using the theory of computer and algorithm implementation algorithm of the programming, design a set of based on vs2010 as the platform plus the OPENCV library and c as the design language localization mistake proofing image detection system, the correct detection process of each project, including the image acquisition, image processing (image cutting), image operation, testing information output feedback, and so on.Research methods of data processing to extract the characteristic information of the given in the production process and the production process monitoring and produce a mistake to give a quick feedback to the operator.

Through experiment, we can design the window to get the slider to detect when the sample test result displayed feedback to the operator, enables the operator to in a timely manner to solve the industrial production of a variety of different possibilities. The software design of the flood water filling method is used to solve the general edge detection operators can avoid the disadvantages of noise edge, the image segmentation provides a better idea. This design can basically complete the design requirement, achieve our expectation, have very good practicality. In addition its defect analysis is only a part, for the other parts need to design the corresponding application software to solve these problems, this can be improved in the future, and research.

Key Words：Anti fault location;Image acquisition;OPENCV

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究内容说明 3

第2章 方案论证及选择 4

2.1图像检测的基本原理概述 4

2.1.1 计算机视觉 4

2.1.2 图像的分割处理 5

2.3漫水填充实现图像分割 6

2.4 canny检测实现图像分割 7

2.5 方案选择 9

第3章 在线图像防错定位检测设计 10

3.1 总体设计 10

3.2 图像模板制作 10

3.3 样本的检测 13

3.4 样本检测结果设计 14

第4章 软件设计实现 15

4.1 模板制作软件设计实现 15

4.2 样本测试的软件设计实现 17

4.3 样本测试结果的软件设计实现 19

4.4 整体软件设计结果 21

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪论

在线图像防错定位是一种比较常见的工业流水线的防错方法，更多的是用于汽车制造业。近年来，中国的汽车工业，尤其是汽车行业，已经上了快车道。各种汽车品种，汽车零部件行业也逐步加快新产品的开发，采用单品种生产技术，以满足不同客户的需求，不同类型的共线生产汽车零部件的实施。但在单一品种的制造过程中，因为产品的不一样，在传统工业当中的同线生产时存在漏装、漏加工、错误加工等这些方面存在不被人发现的潜在风险，从而造成汽车零部件的修理、报废等，从而使得汽车零件的制造成本加大。面对这种情况，汽车零器件的制造过程中开始使用定位防错技术，降低产品质量问题的风险在制造业中发挥了重要作用^[1]。我们提出使用在流水线中间使用图像采集装备获取图像，再使用图像处理的一系列方法来对工业流水线生产过程中的防错进行处理，并对流水线操作人员进行反馈。本题目使用在线图像防错定位的方法与工业流水线相结合，以得到提高工业制造可靠性，达到利益最大化的效果。

1.1 研究目的及意义

防错定位技术就是指任何一种能够防止人为错误的发生，或是一眼就能让人发现错误的一种技术。也就是说，使用故障的技术包括两个方面：一是消除具体产品缺陷的原因，二是通过比较便宜的手段逐一检查生产的产品，用来确定是否合格。它的定性定位防错是通过图像识别技术、光电、阀门、接近开关的逻辑控制技术来完成防错的，在工业流水线上得到了比较广阔的应用^[2]。通常这些应用的大部分都是依靠操作工人来完成的,这不但会增加了人工成本和管理成本,而且还会因为人的眼睛容易疲劳而且不稳定,不能保证检测100%合格。除此之外，还有比较多的一部分应用,因为人的眼睛的精度和速度上的限制,根本不能够用人工来做。通常这些生产当中的防错需要依靠大量的工人才能完成，这但会增加人工成本和管理成本，而且还会因为人的眼睛的易疲劳和不稳定，不能保证100%的检出率。还有关于检测使用的按钮，不能手动完成，因为人眼和手脚的准确性和速度限制。