| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-13页 |
| 1 绪论 | 第13-27页 |
| ·引言 | 第13-14页 |
| ·国内外数字化精密测量技术的现状和发展 | 第14-17页 |
| ·机器视觉理论的建立及其在精密测量领域的应用 | 第17-23页 |
| ·机器视觉理论的建立及研究范畴 | 第17-20页 |
| ·国外机器视觉技术的研究现状 | 第20-21页 |
| ·国内机器视觉测量技术的现状 | 第21-23页 |
| ·论文课题的来源及技术要求 | 第23-27页 |
| ·课题的技术要求 | 第23-25页 |
| ·论文的主要研究内容和关键技术 | 第25-27页 |
| 2 球面孔位机器视觉测量系统的工作原理 | 第27-42页 |
| ·测量方案比较 | 第27-28页 |
| ·三坐标测量机与万能工具显微镜的测量 | 第27页 |
| ·DSP与CCD图像传感器相结合的机器视觉测量系统 | 第27页 |
| ·机器视觉系统CCD光电传感器的选择 | 第27-28页 |
| ·系统的组成结构及测量原理 | 第28-29页 |
| ·球体孔位坐标的数学模型 | 第29-33页 |
| ·测量系统的硬件结构 | 第33-42页 |
| ·机械结构设计 | 第33-34页 |
| ·光路系统设计 | 第34-37页 |
| ·照明光源的设计 | 第37-42页 |
| 3 用准直激光束引导机器视觉系统精确定位的方法研究 | 第42-55页 |
| ·机器视觉系统的一般标定方法 | 第42-43页 |
| ·球面孔位坐标测量系统的结构特点 | 第43-44页 |
| ·反射式准直激光束引导系统定位的原理 | 第44-45页 |
| ·反射式准直激光束引导系统定位的原理 | 第44页 |
| ·反射式准直激光束引导系统定位的具体步骤 | 第44-45页 |
| ·定位系统的激光准直系统设计 | 第45-55页 |
| ·概述 | 第45页 |
| ·半导体激光器的准直 | 第45-46页 |
| ·自聚焦光纤准直的工作原理 | 第46-48页 |
| ·发散角压缩准直试验 | 第48-51页 |
| ·半导体激光器的驱动电路 | 第51-55页 |
| 4 DSP+FPGA结构运动控制及图像处理系统研究 | 第55-73页 |
| ·DSP+FPGA结构设计 | 第55-57页 |
| ·DSP+FPGA结构的特点 | 第55-57页 |
| ·系统总体结构及实现原理 | 第57页 |
| ·系统主要硬件设计及应用 | 第57-61页 |
| ·FPGA的选型和应用 | 第58页 |
| ·高精度轴角编码器系统的选型 | 第58-59页 |
| ·DSP的选型及应用 | 第59-61页 |
| ·步进电机运动控制系统设计 | 第61-64页 |
| ·控制方式的确定 | 第61-62页 |
| ·基于DSP的运动控制系统设计 | 第62-63页 |
| ·多轴的步进电机DSP控制 | 第63-64页 |
| ·基于模糊控制理论的步进电机运动控制系统 | 第64-73页 |
| ·步进电机控制转位系统的特点 | 第64-65页 |
| ·步进电机控制脉冲时间常数的确定 | 第65-67页 |
| ·步进电机的模糊控制算法研究 | 第67-70页 |
| ·模糊控制规则及推理 | 第70-73页 |
| 5 测量系统接口及控制软件设计 | 第73-89页 |
| ·测量系统的接口设计 | 第73-75页 |
| ·测量系统输入输出通道信号分析 | 第73页 |
| ·CCD数字照相机与FPGA的接口 | 第73-74页 |
| ·PC机与DSP的接口设计 | 第74页 |
| ·轴角编码器输入接口电路 | 第74-75页 |
| ·电动机执行机构的接口电路 | 第75页 |
| ·PC机与DSP的通讯内容及通讯协议 | 第75-80页 |
| ·PC机与DSP的通讯内容 | 第75-77页 |
| ·PC机与DSP的通讯协议 | 第77-78页 |
| ·DSP串口发送程序介绍 | 第78-80页 |
| ·测量系统软件设计 | 第80-89页 |
| ·系统软件结构 | 第80-81页 |
| ·系统软件总体框架 | 第81-83页 |
| ·初始化 | 第83页 |
| ·系统存储区的分配 | 第83-84页 |
| ·功能处理模块及子程序流程图 | 第84-89页 |
| 6 图像处理及圆心识别方法的研究 | 第89-113页 |
| ·通盲孔的自动识别 | 第89-98页 |
| ·问题的提出 | 第89-90页 |
| ·灰度直方图基本概念 | 第90页 |
| ·根据灰度直方图自动识别孔型 | 第90-93页 |
| ·圆孔图像的二值化处理及图像分割 | 第93-98页 |
| ·图像的预处理 | 第98-101页 |
| ·邻域平均法 | 第98页 |
| ·低通滤波法 | 第98-99页 |
| ·局部统计滤波法 | 第99页 |
| ·小波变换 | 第99-101页 |
| ·边缘提取及圆孔中心坐标的检测 | 第101-104页 |
| ·边缘提取技术中的经典算子法 | 第102-103页 |
| ·最优算子法 | 第103-104页 |
| ·基于数学形态学的边缘提取技术 | 第104-107页 |
| ·数学形态学的基本运算 | 第105-106页 |
| ·结构元素的选取 | 第106页 |
| ·边缘检测 | 第106-107页 |
| ·圆孔中心坐标检测 | 第107-113页 |
| ·常见圆孔中心检测方法 | 第107-108页 |
| ·Hough变换检测圆的基本原理 | 第108-109页 |
| ·常见改进方法有以下几种 | 第109页 |
| ·基于自适应目标区搜索的快速检测法 | 第109-113页 |
| 7 测量系统误差分析及解决方法 | 第113-123页 |
| ·测量精度分析 | 第113页 |
| ·光学系统的误差 | 第113-114页 |
| ·CCD引入的系统误差 | 第113页 |
| ·光路影响 | 第113-114页 |
| ·其它误差 | 第114页 |
| ·定位系统误差分析 | 第114-115页 |
| ·转位机构系统误差分析及消除方法 | 第115-120页 |
| ·工件转位误差Δz | 第120页 |
| ·二维圆心算法的误差分析 | 第120-121页 |
| ·误差的合成 | 第121-123页 |
| 8 结论和展望 | 第123-126页 |
| ·课题总结 | 第123页 |
| ·本课题的主要研究内容和创新 | 第123-125页 |
| ·展望 | 第125-126页 |
| 参考文献 | 第126-134页 |
| 附:项目验收组测试报告 | 第134-143页 |
| 攻读博士学位论文期间发表的论文 | 第143-144页 |
| 攻读博士学位论文期间的科研情况 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146页 |
