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本文对激光散斑无损检测系统中的散斑条纹产生算法、条纹图象滤波算法、相位去包裹算法和缺陷识别算法进行了研究。对应用于本系统的一些现有算法的实现进行了优化,此外在分析和比较现有算法的同时也提出了一些新的算法。
(1)对于条纹产生算法,本文研究了各种条纹产生算法,并在此基础上提出了一种对光照均匀性不敏感的基于最大最小贴近度的条纹产生算法,并指出在条纹产生的过程中可以同时对图象进行滤波。
(2)对于滤波算法,本论文比较了各种滤波算法的性能。最后,考虑到本系统采用了相移技术,因而对滤波的要求不是很高;检测系统对精度要求不高,而对效率的要求比较高;并且实验中得到的条纹图像较差,实际上任何一种滤波方法都无法信任,因此本系统采用了最简单的均值滤波。为了提高其效率,对其实现进行了优化设计,将其重复计算降到最低,使其时间效率几乎与滤波窗口大小无关。
(3)研究并提出了一些缺陷识别算法,由于介绍缺陷识别算法的文献极少,因此本文对其进行了探索性的研究。本文研究了各种缺陷的特征,提出了应当将缺陷分类识别,并根据其特征对缺陷分成A、B、C三类,即无条纹大缺陷、条纹缺陷和无条纹小缺陷。仔细地分析了各类缺陷的特征和识别难点,并研究了各种算法分别对其识别。对于A类缺陷,提出了基于调制度掩模、空洞填充和图象形态学的算法,并对空洞填充设计了高效率的实现。对于B类缺陷,本文采用去包裹技术将其转换为类似于C类缺陷的结果并和C类缺陷一起识别。对于C类缺陷,提出了基于峰值区域和谷值区域截取并在剪切方向上配对的算法。最后,对这些算法存在的问题进行了分析,并初步提出以后的改进方向。
(4)设计了轮胎检测仪的软件系统,本文采用UML建模语言对检测仪的软件系统进行分析和建模,并采用Visual C++6.0实现了该软件系统。