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基于机器视觉的汽车稳定杆检测系统设计和关键技术研究

基于机器视觉的汽车稳定杆检测系统设计和关键技术研究
基于机器视觉的汽车稳定杆检测系统设计和关键技术研究

机器视觉系统设计五大难点

机器视觉系统设计五大难点 机器视觉系统的组成 机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。 机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等,它们都把三维的影像作为输入源,即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话,则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换,也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。 机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。 将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面,包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统,说明系统的组成及功能。 视觉系统检测生产线上的产品,决定产品是否符合质量要求,并根据结果,产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等;图像处理设备包括相应的软件和硬件系统;输出设备是与制造过程相连的有关系统,包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机,进行分析和产品控制,若发现不合格品,则报警器告警,并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源,也可以和CIMS其它系统集成。 图像的获取 图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据,它主要由三部分组成: *照明

汽车设计调研报告

汽车设计调研报告 1.市场调研 1.1环保汽车的现状 1.1.1环保汽车概念提出及现状 人们在感叹汽车工业迅猛发展的同时,也越来越认识到汽车污染给人类自身带来的危害,于是,汽车环保设计这一汽车设计新概念被摆到了突出重要的位置上。绿色汽车市环保型汽车的美称。通常是指那些开发过程无污染,使用健康且安全,不会破坏环境和生态,在特定的技术标准下生产出来的汽车产品。它对汽车生产基地,汽车能源,汽车尾气的要求,对汽车从成产,销售到废品回收的整个过程的要求,以及对环境,生产技术,安全等方面的要求,都有一定的国际标准。目前国际上与绿色汽车相类似的叫法有很多,如称之为“环保汽车”或“清洁汽车”等。虽然叫法不同,但实质上差别不大,都是要求生产健康无污染的汽车,这是一种既追求保护环境,提高汽车安全性,又容易被广大消费者接受的产品。现在市场上的环保汽车主要有以下几个种类: (1)新型柴油车 的油耗。但多年来,油车柴油机的热效率高,和汽油机相比,可节省20%~25%柴油机在许多用户的脑海有一些不好的印象,如噪音较大,尾气冒黑烟,提速缓慢,冷启动困难等。 近年来,柴油机在设计上有很大改进,例如涡轮增压及中冷技术,共轨式燃油喷射技术,新型废气再循环系统,颗粒物过滤器及其再生技术等的应用,使新型柴油机的性能大大改善,并能满足严格的尾气排放要求。 (2)可变排量发动机

高级小轿车和载重汽车都需装用大功率发动机。此种功率强大的发动机在汽车加速及满负荷爬坡时十分必要。但是,当汽车在平路上等速运动时,并无必要采用此种耗油很大的大排量发动机。因此,研究设计人员开发了一种“可变排量”的发动机即可按要求提供排量使部分汽缸暂时不起作用的发动机。当汽车在某些运转情况下,并不需要所有的汽缸内产生燃烧,发出动力。采用具有迅速反应能力的多功能微处理器,暂时中断或恢复部分汽缸工作能力的过渡过程中并无突然动力下降或行驶不平稳的感觉。 (3)混合动力驱动车 是在车辆上装有一套内燃机,发电机组以及一套蓄电池。发动机组中所用内燃(汽油机或柴油机),较同类型普通汽车上所用发动机的功率小。这一较小功率的内燃机,是在最佳工况(热效率最高,尾气排放污染最小)的条件下等速运转。混合动力驱动车在运行中,能向蓄电池补充电能,因此不用像电动车电瓶车那样,必须停歇在车库(或充电站点)内花很长时间充电。混合动力驱动车辆具有节能,低排放,低噪音等优点,并保持了传统的由内燃机驱动的汽车续驶里程长的固有特点,混合动力驱动车辆不论在小轿车或是大型车辆(如公共汽车)领域中,均将有巨大的发展潜力和看好的市场前景。 (4)电动汽车 电动汽车主要以二次电池,燃料电池或太阳能电池为动力,不用汽油,无废气排放污染。作为清洁,节能的新型交通工具,它在行驶过程中无污染,热辐射低,噪音小,不消耗汽油,可应用多种能源,结构简单,使用方便等,具有无以伦比的优势,受到世界各国的欢迎。电动汽车又是高科技的产物,它集光,电,化各学科领域的新技术为一体。 电动汽车消耗的能源是由发电厂提供的电力。发电可采用核能,水力,风力,太阳能,潮汐能等多种能源,这种对能源多元化的需求可减烧汽车对石油产品的依

机器视觉检测系统简述及系统构成

机器视觉检测系统简述及系统构成 1机器视觉检测的一般模式 机器视觉检测的目标千差万别,检测的方式也不尽相同。农产品如苹果、玉米等通常是检测其成熟度,大小,形态等,工业产品如工业零件,印刷电路板通常是检测其几何尺寸,表面缺陷等。不同的应用场合,就需要采用不同的检测设备和检测方法。如有的检测对精度要求高,就需要选择高分辨率的影像采集装置;有的检测需要产品的彩色信息,就需要采用彩色的工业相机装置。正是由于不同检测环境的特殊性,目前世界上还没有一个适用于所有产品的通用机器视觉检测系统。虽然各个检测系统采用的检测设备和检测方法差异很大,但其检测的一般模式却是相同的。机器视觉检测的一般模式是首先通过光学成像和图像采集装置获得产品的数字化图像,再用计算机进行图像处理得到相关检测信息,形成对被测产品的判断决策,最后将该决策信息发送到分拣装置,完成被测产品的分拣。 机器视觉检测的一般模式如图1所示: 图1机器视觉检测的一般模式 1.1图像获取 图像获取是机器视觉检测的第一步,它影响到系统应用的稳定性和可靠性。图像的获取实际上就是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的图像数据。机器视觉检测系统一般利用光源,光学镜头,相机,图像采集卡等设备获取被测物体的数字化图像。 1.2视觉检测 视觉检测通过图像处理的方法从产品图像中提取需要的信息,做出结果处理并发送相应消息到分拣机构。通常这部分功能由机器视觉软件来完成。优秀的机器视觉软件可对图像中的目标特征进行快速准确地检测,并最大限度地减少对硬件系统的依赖性,而算法设计不够成熟的机器视觉软件则存在检测速度慢,误判率高,对硬件依赖性强等特点。在机器视觉检测系统中视觉信息的处理主要依赖于图像处理方法,它包括图像增强,数据编码和传输,平滑,边缘锐化,分割,特征提取,目标识别与理解等内容。 1.3分拣 对于一个检测系统而言,最终是要实现次品(含不同种类的次品)与合格品的分离即分拣,这部分功能由分拣机构来完成。分拣是机器视觉检测的最后一个也是最为关键的一个环节"对于不同的应用场合,分拣机构可以是机电系统!液压系统!气动系统中的某一种。但无论是哪一种,除了其加工制造和装配精度要严格保证以外,其动态特性,特别是快速性和稳定性也十分重要,必须在设计时予以足够的重视。 2机器视觉检测系统的构成 一个典型的机器视觉检测系统主要包括光源、光学镜头、数字相机、图像采集卡、图像处理模块、分拣机构等部份。其构成如图2所示。 图2典型的机器视觉检测系统 3光源

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究 我国是一个生产制造大国,汽车的生产数量十分庞大,汽车车身仿制依旧是部分汽车生产企业的主要手段。在实际的汽车车身设计生产时,逆向工程技术并不是使用非法得方式窃取其他同行的技术知识产权,只是利用现有的汽车车身模型,通过数据分析和采集,逆向进行汽车的车身设计,十分的高效。目前我国的汽车市场在竞争激烈,高效生产、加快新产品设计研发速度是对汽车生产商的新要求,为了更好地适应市场发展需要,必须要加强汽车车身逆向工程设计技术的完善,加快技术的创新脚步,本文将会对汽车的车身逆向工程设计技术进行分析讲述。 标签:汽车车身;逆向工程;关键技术;研究 一、车身逆向工程设计的概念 汽车车身在传统的设计过程中,需要反复的对汽车车身结构进行细化完善,并且需要制作模型,设计所需要的时间较长,工作量十分庞大,产品更新周期较长。逆向工程是新时期汽车车身设计的一个创举,很好的将计算机技术与车身设计制造进行结合,通过技术手段将原有的车身设计数据进行收集汇总,然后结合市场的需求进行数据的优化设计,很好的利用了原有数据资源,节省了时间,而且是对原有设计的完善,这样设计出的产品既实现了产品的重新设计,又实现了优化升级。 二、车身逆向工程设计的特点 汽车车身逆向工程设计与传统的设计方法相比,有是三个明显的特点: (一)实物反向 汽车逆向工程设计通过将现有的车身进行分析测量,反向得出车身的零件与结构设计,包括车身设计的功能和材料,都是反向获取得到的。 (二)软件反向 这里的软件指的是车身的设计构件,包括车身的设计书,设计图纸以及相关的设计标准等技术资料,通过对原有车型的数据收集分析得出相关的设计数据资料,实现软硬件数据的搭配。 (三)影响反向 车身反向工程设计不像以往一样,需要进行大量的模型设计分析,只需要结合图片和视频就可以进行汽车车身的设计,十分方便,工作量小,效率更高。

机器视觉系统模块的原理分析及设计

机器视觉系统模块的原理分析及设计 一、概述 视觉技术是近几十年来发展的一门新兴技术。机器视觉可以代替人类的视觉从事检验、目标跟踪、机器人导向等方面的工作,特别是在那些需要重复、迅速的从图象中获取精确信息的场合。尽管在目前硬件和软件技术条件下,机器视觉功能还处于初级水平,但其潜在的应用价值引起了世界各国的高度重视,发达国家如美国、日本、德国、法国等都投入了大量的人力物力进行研究,近年来已经在机器视觉的某些方面获得了突破性的进展,机器视觉在车辆安全技术、自动化技术等应用中也越来越显示出其重要价值。本文根据最新的CMOS 图像采集芯片设计了一种通用的视觉系统模块,经过编制不同的图像处理、模式识别算法程序本模块可以应用到足球机器人,无人车辆等各种场合。 二、设计原理 系统原理框图如图1所示。 系统包含5个主要芯片:图像采集芯片OV7620,高速微处理器SH4,大规模可编程阵列FPGA,和串口通讯控制芯片MAX232。FPGA内部编程设立两个双口RAM,产生图像传感器所需的点频,行场同步等信号,以及控制双口RAM的存储时序。SH4负责对OV7620通过I2C进行配置,读取双口RAM的图像数据,进行处理,并通过串口实现图像资料的上传或控制步进电机等其他设备。 三、图像采集模块 系统模块以CMOS图像传感器OV7620为核心,还包括一个聚光镜头和其他一些辅助

元器件比如27MHZ的晶振,电阻电容等。 COMS图像传感器是近几年发展较快的新型图像传感器,由于采用了相同COMS技术,因此可以将像素阵列与外围支持电路集成在同一块芯片上,是一个完整的图像系统(Camera on Chip)。本系统采用的是Ommnvision公司推出的一块CMOS彩色图像传感器OV7620,分辨率为640x480。它能工作在逐行扫描方式下,也能工作在隔行扫描方式下。它不仅能输出彩色图像,也可用作黑白图像传感器。这块芯片支持的图像输出格式有很多种: 1)YCrCb4:2:2 16 bit/8 bit格式;2)ZV端口输出格式;3)RGB原始数据16 bit/8 bit; 4)CCIR601/CCIR656格式。其功能包括有对比度、亮度、饱和度、白平衡及自动曝光、同步信号位置及极性输出,帧速率和输出格式等都可以通过I2C 总线进行编程配置片内寄存器控制。 聚光镜头选用桑来斯公司生产的DSL103镜头。此镜头体积小,适合嵌入式视觉传感器的应用场合。 四、FPGA接口模块 FPGA采用Xilinx公司的XC2S100,这款芯片内部集成了10000个逻辑门。接口程序采用VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)书写。为了提高数据的传输速率,在XC2S100 内部分配了2个双口RAM缓冲区,其大小为127KB,每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换。当一行存储完毕后,立即向SH4传生一个读取该行数据的中断的申请信号。FPGA内部结构如图2所示。 这里主要问题在于FPGA内部的双口RAM读写操作共用同一数据总线和地址总线,当同时进行读写操作的时候就会产生时序问题导致写入或读出的数据错误。在这两个过程中为了防止数据和地址总线冲突,在FPGA内部设计了一个中央总线仲裁器。根据公共数据传输的先后顺序,中央仲裁器先接受图像传感器的总线请求,当图像存储到RAM之中后,中央仲裁器才响应单片机系统的读信号请求。

汽车轻量化设计研究

汽车轻量化设计研究 企业产业发展的主要方向就是汽车轻量化,也是一个汽车厂商是否拥有先进技术的主要标志。我国汽车制造业很早已经把轻量化作为发展课题,如今面对逐渐提高的环保要求以及不断上涨的原材料价格,积极发展汽车灯具轻量化已经显得至关重要。文章主要分析了汽车轻量化设计的现状和意义,汽车灯具轻量化设计应用,汽车轻量化技术的应用前景。 标签:汽车轻量化;设计;发展 1 汽车轻量化设计的现状和意义 在世界经济领域与人们现实生活中企业的地位毋庸置疑,其发展的重要方向是舒适、安全、低成本、节能和智能化等,随着不断提高的社会文明程度以及日益紧张的不可再生资源,最大程度降低材料用量以及控制尾气污染,这些都是汽车行业需要面对的挑战。相关资料表示,每次减少10%的汽车质量,可以节省6-8%的油耗。世界主要汽车生产国都在严格执行排放标准。我国北京也把汽车尾气排放强制执行欧洲三级标准。 控制节省车体质量,也就是轻量化设计这一主要问题,不仅可以减少材料消耗,还可以降低排放尾气量,这已经成为全球汽车行业的共识,已经得到了巨大的成绩。同时加入WTO以后,对轻量化设计的大量应用,提高了我国汽车综合水平,成功接轨于世界标准,对于提升我国汽车行业国际竞争起到重要作用。 2 汽车灯具轻量化设计应用 2.1 替代材料 20世纪80年代,由于能源危机造成的影响,日本提出了汽车轻量化设计,设计出对能耗与原材料有效节省的新车型。汽车灯具选择注塑材料制作,提出了与灯具大型注塑件相适合的制造技术,有效节省了手工操作所需的成本,进一步提升了企业灯具轻量化设计水平。车灯具体能够划分为前照灯、后车灯、转向灯、雾灯等。PC由于具有较强的抗冲击能力要相当于250倍的无机玻璃,相当于30倍的聚甲基丙烯酸甲酯板材,最早代替剥离在前灯外罩中应用,由于利用PC制作外罩,造成灯体利用改性聚丙烯,灯罩与灯体一般利用粘胶粘接式进行装配。此外,车灯造型中装饰功能是主要部分,PC拥有极好的光学与着色性能,可以制作车内装饰条对车灯进行点缀和装饰。一般利用透明有色的PC制作装饰条,可以选择辅助喷底漆突出其颜色,也可以同构镀铝方式对金属色积极改变和装饰;装饰圈通常利用镀铝方式改变金属色在照明灯外实施包嵌;灯具中反射镜是主要的零部件,从前都是利用压铸件镀铝进行制作,目前全部应用PC注塑镀铝,降低了质量,也对工艺进行了简化。灯具中一般是没有办法改变灯泡的发光颜色的,而指示灯全部是发出颜色的灯光,因此,利用内配光镜的颜色对整灯光颜色进行调整,通常有色透明PC的颜色包括红、黄、绿和蓝。

汽车设计定位研究.pdf

湖南大学 硕士学位论文 汽车设计定位研究姓名:郭小鹏 申请学位级别:硕士专业:设计艺术学指导教师:赵江洪 20090401

硕上学位论文 摘要 本研究课题选题源于湖南大学主持的“中气"项目,其目标是开发一款具有 民族品牌气质的量产中高档行政车。 现代汽车既是先进科学技术的载体,又是多学科综合、多目标优化的产物,其设计定位工作必然不同于一般的产品。汽车的设计过程汇聚了不同角色背景人员的参与,同时由于汽车公司提出新车型的设计概要一般都是使用自然语言描述,具有很大的模糊性,所以汽车设计定位工作是一个需要进行求解的多目标的过程。 本文首先从宏观和微观的角度对设计定位在汽车设计流程中的地位和作用进 行分析,明确了设计定位工作在宏观流程中的任务是提取设计主题,在微观流程中是为设计师提取造型特征。通过对某汽车公司新车型概念设计评审过程的口语分析,提取出了汽车设计定位求解的子任务,并对它们进行了物理属性和功能属性的划分,使定位工作更为清晰和有针对性的进行。在此基础上,构建了汽车设计定位工作的求解框架,从一个全局的角度对汽车设计定位工作进行研究,是本 文的重要创新之处,体现了一个先分析后整合的研究过程,并最终在“中气"项 目中得到了初步实践和验证。 关键词:汽车设计;设计定位;物理属性;功能属性;主题;特征

II

Abstract The research in this thesis is based on the “Zhong Qi ’’Automobile design Project hosted bv Hunan University,its objective is to develop a mid ‘and—high class official automobile for mass production with Chinese characteristics· The modern automobile is the carrier of advanced science and technology ,and the outcome of multi — disciplinary combination and multi 。obj ective optimizatlon· Therefo 眠its design positioning is necessarily different from that of other products· The process of automobile design consists of the involvement of people with different r01es and from different backgrounds .Meanwhile ,the design requirements proposed bv the automobile company were described in general language ,thus cause great 锄biguitv .The positioning of automobile industry is a multi-obj ective process that needs a problem-solution approach . This article analyses the role of design positioning that played in automoblle design process both from macro .and micro perspective ,and clarifies that the task of design positioning is to extract design subject in macro ‘process and to ProVlde assistance of feature description in micro —process .Through analyzing the language used in the approval of conceptual design of new models of the automobile company , the sub —task of solving automobile design positioning is extracted ,and thelr physlcaI quality and function quality are divided ,SO as to carry out the positioning in a clear and targeted approach .Based on the above mentioned aspects ,solution framework ot automobile design positioning is therefore established .The innovation ot this artlcIe lies in the elaboration of automobile design positioning from an overall perspectlVe·It embodies the research process of coordinating after analyzing·The solution framework has been successfully applied in “Zhong Qi ”Automobile Design Project· Key W 。rds :aut 。m 。bile design ;design positi 。ning ;physical quality ;functi 。n quality ;subject ;feature

机器视觉检测系统的工作原理与检测流程【干货】

机器视觉检测系统的工作原理与检测流程 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 在机器视觉检测系统工作流程中,主要分为图像信息获取、图像信息处理和机电系统执行检测结果3个部分,另外根据系统需要还可以实时地通过人机界面进行参数设置和调整。 当被检测的对象运动到某一设定位置时会被位置传感器发现,位置传感器会向PLC控制器发送“探测到被检测物体”的电脉冲信号,PLC控制器经过计算得出何时物体将移动到CCD相机的采集位置,然后准确地向图像采集卡发送触发信号,采集开检测的此信号后会立即要求CCD相机采集图像。被采集到的物体图像会以BMP文件的格式送到工控机,然后调用专用的分析工具软件对图像进行分析处理,得出被检测对象是否符合预设要求的结论,根据“合格”或“不合格”信号,执行机会对被检测物体作出相应的处理。系统如此循环工作,完成对被检测物体队列连续处理。如下图所示。

机器视觉检测系统工作原理 一个完整的机器视觉检测系统的主要工作过程如下: ①工件定位传感器探测到被检测物体已经运动到接近机器视觉摄像系统的视野中心,向机器视觉检测系统的图像采集单元发送触发脉冲。 ②机器视觉检测系统的图像采集单元按照事先设定的程序和延时,分别向摄像机和照明系统发出触发脉冲。 ③机器视觉摄像机停止目前的扫描,重新开始新的一帧扫描,或者机器视觉摄像机在触发脉冲来到之前处于等待状态,触发脉冲到来后启动一帧扫描。 ④机器视觉摄像机开始新的一帧扫描之前打开电子快门,曝光时间可以事先设定。 ⑤另一个触发脉冲打开灯光照明,灯光的开启时间应该与机器视觉摄像机的曝光时间相匹配。 ⑥机器视觉摄像机曝光后,正式开始新一帧图像的扫描和输出。 ⑦机器视觉检测系统的图像采集单元接收模拟视频信号通过A/D转换器将其数字化,或者是直接接收机器视觉摄像机数字化后的数字视频信号。 ⑧处理结果控制生产流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等。 从上述的工作流程可以看出,机器视觉检测系统是一种相对复杂的系统。大多监控和检测对象都是运动的物体,系统与运动物体的匹配和协调动作尤为重要,所以给系统各部分的动作时间和处理速度带来了严格的要求。在某些应用领域,例如机器人、飞行物体制导等,对整个系统或者系统的一部分的重量、体积和功耗等都会有严格的要求。 尽管机器视觉应用各异,归纳一下,都包含一下几个过程: ①图像采集:光学系统采集图像,将图像转换成数字格式并传入计算机存储器。

嵌入式机器视觉系统设计

嵌入式机器视觉系统设计 熊 超 田小芳 陆起涌 (复旦大学电子工程系 上海 200433) 摘要 机器视觉系统是智能机器人的一个重要标志,也是近年来的一个研究热点,现有研究成果在系统复杂度、价格和性能之间很难达到平衡。针对此问题,设计了一个CM O S摄像头为图像采集设备、DM CU为核心处理器的嵌入式机器视觉系统,并实现了实时双目测距。该系统简单、实时性好。 关键词 嵌入式系统 DM CU 机器视觉 双目测距 The Design of Embedded Machine Vision System Xiong Chao Tian Xiaofang Lu Qiyo ng (E.E.D ep ar tment,F udan U niv er sity,Shanghai200433,China) Abstract M achine vision is an act ive research area in recent years,which is an import ant symbol of intelligent robot,but t he present research product ion has not f ound a balance among the system complexit y,cost and per-formance.T o solve the problem,a new embedded machine vision system is proposed,which t akes t he CM OS sense as the image acquisit ion unit and DM CU as cent ral processor,and real-time depth measurement is realized. T he system is simple and st able,and has a good perf ormance in real-time operation. Key words Embedded syst em DM CU M achine vision Binocular dept h measurement 1 引 言 机器视觉系统是智能机器人的一个重要标志,其模拟了人的感知功能,具有探测范围宽、目标信息完整等优势,因此越来越受到人们的关注。其中,机器视觉测量障碍物距离是近年来的研究热点,并取得了一定的效果[1~3]。但这些视觉测距系统往往比较复杂、价格高,或者实时性差。在此设计了一个以CM OS摄像模块为图像采集设备、DM CU为核心处理器的嵌入式机器视觉系统,并实现了双目视觉实时测距。该系统集成度高、功耗低、实时性好,还有丰富的外围接口,可以广泛应用于智能机器人导航、目标定位等领域。 2 嵌入式系统设计 系统采用的摄像模块为台湾原相公司的CM OS 图像传感器PAS109B,工作电压2.4~3.6V,分辨率164×124,像素大小7.25 m×7.25 m,图像帧率最高60fps(frame per second),支持I2C接口。处理器采用台湾俊亿公司提供的DM CU处理器KBD0001B。DM-CU是为了适应现代便携设备发展而出现的一种全新体系结构,整合了DSP高效的运算能力和M CU强大的控制能力。K BD0001B字长16位,内部有RO M 32kW,有两种RA M:XRA M(16kW)和YRA M (8kW),可在一个时钟周期内分别从这两个RA M中得到两个操作数。K BD0001B运算速度最高可达25M IPS,采用了4级流水线结构,每条指令执行时间均为一个时钟周期。K BD0001B提供48个通用I/O接口,支持SPI、I2C、U A RT、PWM,内嵌了LCD控制器。 这里设计的机器视觉系统以K BD0001B为核心处理器,CM OS摄像模块为图像采集设备,大大降低该系统的复杂度。将该系统安装于一个移动小车上,通过双目视觉的方法测量障碍物的距离,实现了小车自主行驶和避障,如图1所示。 嵌入式机器视觉系统框图如图2所示。 为实时地测量障碍物距离,系统利用外极线约束[4]重整图像,这样每次只需分别从两图像传感器中 第26卷第8期增刊 仪 器 仪 表 学 报 2005年8月

2016年汽车设计行业分析报告(完美版)

(此文档为word格式,可任意修改编辑!) 2016年3月

目录 一、行业概况 6 1、行业概况 6 2、世界汽车设计的发展 6 (1)设计风格多样化7 (2)设计手段现代化7 (3)研发体系全球化8 (4)设计服务外包化9 (5)设计理念前瞻化9 3、中国汽车设计的发展10 (1)汽车设计起步阶段(1953年-1984年)10 (2)汽车设计经验技术积累阶段(1984年-2001年)10 (3)汽车设计蓬勃发展阶段(2001年至今)11 二、行业主要企业情况12 1、国外汽车设计公司12 (1)意大利博通汽车设计公司12

(2)意大利设计股份有限公司13 (3)宾尼法利纳(Pininfarina)公司13 (4)英国莲花汽车科技工程(Lotus Engineering)公司13 (5)麦格纳斯太尔汽车技术有限公司14 (6)奥地利AVL公司15 (7)德国FEV发动机技术公司15 2、国内汽车设计公司15 (1)上海同捷科技股份有限公司15 (2)北京长城华冠汽车科技股份有限公司16 (3)简式国际汽车设计(北京)有限公司16 (4)上海龙创汽车设计股份有限公司16 (5)上海双杰科技有限公司17 (6)苏州奥杰汽车技术股份有限公司17 三、行业进入的主要障碍17 1、人才壁垒17 2、技术壁垒18

3、市场壁垒18 四、行业市场供求状况19 1、整车开发市场需求19 (1)我国汽车行业发展现状及趋势19 ①中国汽车市场规模巨大,并保持平稳增长19 ②汽车市场仍有较大发展空间21 ③自主品牌汽车面临激烈市场竞争21 ④新能源汽车亟需发展22 (2)我国汽车行业研发费用情况23 ①研发费用支出稳步增长23 ②从长期趋势分析,研发费用占营业收入的比重必将上升24 2、汽车发动机开发市场需求情况25 (1)发动机行业现状及发展趋势26 ①汽车发动机产量走势与汽车产量基本一致26 ②发动机自主开发能力薄弱,亟需加大研发投入27 (2)我国发动机企业研发费用支出情况28

机器视觉测量技术

机器视觉测量技术杨永跃合肥工业大学 2007.3 目录 第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD 相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式

2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像 2 5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从 x 恢复形状的方法 5.6 测距成像

第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais 万能摄像机标定法 6.3 Weng ’ s 标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术第八章图像测量软件 (多媒体介绍 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附:教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

3 第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,面临着自身能力、能量的局限性, 因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界,有效解决问题。 人类感知外部世界:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器,赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉:用计算机来模拟生物(外显或宏观视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标:用图像创建或恢复现实世界模型,然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备:摄像机、红外线、激光、超声波、 X 射线、 CCD 、数字扫描仪、超声成像、 CT 等 数字化设备 2 低层视觉(预处理 :对输入的原始图像进行处理(滤波、增强、边缘检测 ,提取角点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉:恢复场景的深度、表面法线,通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理分析。系统标定

机器视觉在线检测系统项目实施流程

随着机器视觉检测技术的日益成熟,越来越多的企业选择安装机器视觉在线检测系统,企业如何做到机器视觉在线检测项目的顺利实施,企业用户对机器视觉在线检测系统设计制作流程的了解至关重要,今天创视新小编在这里整理了整个机器视觉在线检测系统从前期的产品检测评估到系统设备设计制作集成的整个过程做一个简单的介绍: 1、项目的前期评估 A、通过电话联系我们公司,我们公司将会有专业项目工程工程师跟您进行初步的沟通,了解您的需求; B、需要您提供检测样品(OK品和各种NG品数个)以及现场环境,如果不是做整机检测设备的还需要提供视觉设备的安装空间及外围IO通讯。如有需要,项目工程师可以到贵公司进行现场评估; C、根据提供的样品,项目工程师会在公司进行初步的技术评估,一般在收到样品后两个工作日内会给出测试结果; D、项目工程师会根据测试结果,向您提出专业的意见。提供合适的视觉产品(包括工业相机、镜头、光源、电脑、机器视觉系统软件等)给您,然后在测试结果出来后给您提供初步方案及项目费用预估。 E、如对方案存在疑问,可以随时联系项目工程师,项目工程师会对您的疑问进行解答并完善方案,尽力满足您的需求。 2、立项 项目经过初步评估后,双方确认项目方案的可行性,项目工程师接下来会建立一个新项目流程往下进行。 3、检测标准的明确 需要您收集OK品和限度NG品(即初步测试中认为可以检测出来的NG品种类),需要一定数量。项目工程师会对您提供的样品进行测试,详细的检测标准跟您进行确认。 4、其他确认 明确了检测标准后,项目工程师会进一步和您确认检测设备达到安装现场,机械和电气要求;如果贵公司对设备使用有特殊要求的,请及时提出,以便我们进行评估和设计。 5、整体方案书制作、明细报价单、合同制作 项目工程师根据以上的确认制作详细的整体方案,整体包含整机图、视觉系统配置、检测标准、软件功能等。 机器视觉在线检测系统设备设计制作流程

机器视觉检测系统【深度解读】

机器视觉检测系统 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 现代工业自动化生产中涉及到各种各样的检验、生产监视和零件识别应用,如汽车零配件批量加工的尺寸检查和自动装配的完整性检查、电子装配线的元件自动定位、IC上的字符识别等。通常这种带有高度重复性和智能性的工作是由肉眼来完成的,但在某些特殊情况下,如对微小尺寸的精确快速测量、形状匹配以及颜色辨识等,依靠肉眼根本无法连续稳定地进行,其它物理量传感器也难以胜任。人们开始考虑用CCD照相机抓取图像后送入计算机或专用的图像处理模块,通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息来进行尺寸、形状、颜色等的判别。这种方法是把计算机处理的快速性、可重复性与肉眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合,由此产生了机器视觉检测技术的概念。 视觉检测技术是建立在计算机视觉研究基础上的一门新兴测试技术。与计算机视觉研究的视觉模式识别、视觉理解等内容不同,视觉检测技术重点研究的是物体的几何尺寸及物体的位置测量,如轿车白车身三维尺寸的测量、模具等三维面形的快速测量、大型工件同轴度测量以及共面性测量等,它可以广泛应用于在线测量、逆向工程等主动、实时测量过程。视觉检测技术在国外发展很快,早在20世纪80年代,美国国家标准局就曾预计未来90%的检测任务将由视觉检测系统来完成。因此仅在80年代,美国就有100多家公司跻身于视觉检测系统的经营市场,可见视觉检测系统确实很有发展前途。在近几届北京国际机床展览会上已

车身设计的研究背景和研究意义

研究背景和研究意义 研究背景 二十多年来我国汽车工业的发展如井喷式的爆发式增长,汽车的产销量也在逐年上升。1992年中国汽车的产量首次突破了100万辆,增长幅度超过了50%,2006年出台了一些鼓励经济型轿车消费的政策,销量超过380万辆,汽车产量的增长幅度虽然未达到最高,但产量净增量为史上最高。2010年,中国汽车产销量超出人们预期,达32.37%的增速;2010年,中国低开高走,最终以超过最大产车国美国的历史高记录,以年销量1806万辆,最终成为第一汽车市场[1];2014年中国汽车的产销量为2372.29万辆和2349.19万辆,其中自主品牌销售757万辆,同比增长4.1%,占有率为38.4%,中国车市整体市场依旧保持平稳增长,已经开始出现增速放缓的迹象[2]。 国内的汽车市场上,合资品牌与自主品牌共存,自主品牌[3][4]产品在性能、舒适性、可靠性等方面均落后于合资品牌,产品不能被大众所认可,且其生存空间为合资的品牌还未涉及的低挡、廉价区域,因此自主品牌的盈利能力远不如合资品牌。随着合资品牌的定位的不断下探,进一步压缩了自主品牌的生存空间。自主品牌虽然稚嫩,但产销量一直逐年在上升。二十多年以前,路上跑的最多的自主品牌为夏利,如今夏利已经被市场所淘汰,最新的产品例如:吉利帝豪、奇瑞汽车公司等等,这些产品在工艺、技术方面与合资品牌的差距正在逐步的缩小,若要达到与合资品牌分庭抗礼,还有很长的路要走。 若要提高汽车自主品牌被大众的认可程度,只能不断的提高产品的技术含量,提升产品的档次。同时,如何提升自主品牌的技术含量和品牌,令很多汽车人都在深思[5]。汽车[6][7]的白车身[8]是除动力总成之外,最大最重要的零件总成。它承载了整车所有零件的安装,并提供驾乘空间,保证碰撞、NVH等性能。白车身的技术要求决定了乘员的舒适性感受,精致性感受,操控性感受。 主机厂为了提高效率,降低成本,往往白车身自己工厂制造,其他零部件大部分外购,因此白车身的设计和制造能力决定了主机厂的技术能力。主机厂为了利益最大化,往往推出不同种类、不同尺寸、不同平台的多种车型,对应的白车身数量更是翻倍。所以白车身的标准化[9][10]生产及管理,对于企业具有重要性[11]且具有非常广阔的前景[12],大多数企业,均通过标准化进行合理地简化,控制多样性和复杂性,从而提生产批量,为企业创造采用高效工艺设备和专业化生产条件,大幅提高了生产效率,标准化为企业技术创新[13]提供了强有力的依据,创新的每一个环节都有标准化和质量管理技术的要求,这样能较稳定的提升企业的技术能力,按照标准操作,能最大程度的控制制造成本,能够提升企业的很大

机器视觉测量技术1.

机器视觉测量技术 杨永跃 合肥工业大学 2007.3

目录第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式 2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征 4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像

5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从x恢复形状的方法 5.6 测距成像 第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais万能摄像机标定法 6.3 Weng’s标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术 第八章图像测量软件 (多媒体介绍) 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附:教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,面临着自身能力、能量的局限性,因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界,有效解决问题。 人类感知外部世界:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器,赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉:用计算机来模拟生物(外显或宏观)视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标:用图像创建或恢复现实世界模型,然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备:摄像机、红外线、激光、超声波、X射线、CCD、数字扫描仪、 超声成像、CT等 数字化设备 2 低层视觉(预处理):对输入的原始图像进行处理(滤波、增强、边缘检测),提取角 点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉:恢复场景的深度、表面法线,通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理 分析。系统标定 4 高层视觉:在以物体为中心的坐标系中,恢复物体的完整三维图,识别三维物体,并 确定物体的位置和方向。 5 体系结构:根据系统模型(非具体的事例)来研究系统的结构。(某时期的建筑风格— 据此风格设计的具体建筑) 1.3 机器视觉的应用 工业检测—文件处理,毫微米技术—多媒体数据库。 许多人类视觉无法感知的场合,精确定量感知,危险场景,不可见物感知等机器视觉更显其优越十足。 1 零件识别与定位

汽车车身设计及制造工艺新技术研究

汽车车身设计及制造工艺新技术研究 发表时间:2019-03-20T09:37:41.383Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:苑智广苟晨晨 [导读] 摘要:现如今,随着科学技术飞速发展和我国人民生活水平的提高,汽车设计和制造行业也得到了极大的改善,并朝着绿色低碳、经济美观、舒适的趋势发展。 (长城汽车股份有限公司河北保定 071000) 摘要:现如今,随着科学技术飞速发展和我国人民生活水平的提高,汽车设计和制造行业也得到了极大的改善,并朝着绿色低碳、经济美观、舒适的趋势发展。为了寻求在不同领域的进一步发展,对于汽车车身的设计和新型制造工艺的研究,就显得尤为重要。接下来,就汽车车身设计及制造工艺新技术展开分析和探讨。 关键词:汽车车身;车身设计;制造工艺;新技术 引言 现阶段和未来的汽车工艺行业的发展面临着来自新能源汽车和以环境保护为主的压力,通过不断的技术创新和思维创新来开展汽车车身设计和工艺制造工作,有效的提高的汽车性能,充分保障汽车行驶时的舒适性以及安全性,有效的降低汽车油耗和减少可燃气体的排放,提高资源利用效率加快产品的更换。 1车身的作用以及有关的结构特点 我们都知道,车身的主要作用是用来载运乘客或者是货物的,其功能相当于一个临时住所或者是流动仓库,这个住所或者仓库是受到质量以及空间限制的,能够活动的建筑物,车身的具体作用需要分车型来确定。对于轿车的车身来讲,其主要作用一般包括以下几点:其一就是车身是车的四大组成部分之一,对于汽车的整车功能来讲具有非常重要的意义,除此之外还能够提供更舒适的乘车环境,保护开车人的安全。对车身进行设计还能够保障降低空气的阻力,加强轿车的美观性。车身的特点主要集中在以下几个方面,其一就是制造车身的材料是十分多的,其二是车身外形的发展速度比较快,更新换代比较快。车身结构特点主要集中在组成车身外形的各个零部件比较多,并且零部件的表面积比较大,形状比较复杂并且多为自由面。 2汽车车身设计技术 2.1 新车车身的设计开发流程 新车车身的设计开发流程是根据很多项目的节点进行区分的,我国现目前最主流的新车车身设计开发流程(如图1所示)。需要注意的是进行新车车身的设计前要对新车车身可靠性进行测验,同时在对新车车身的结构设计方面,要着重全面的考虑到车身的新材料以及新结构在其中应用。 图1 新车车身设计开发流程图 2.2 新车车身结构新材料的运用 (1)新车车身新材料的运用。由于当前车门的车身附件结构技术已经相对成熟,仅仅是依靠结构优化对车门的质量进行全面优化,还不能完全达到理想的效果,其还需要通过对新材料的充分运用,这样才能促使车门达到减轻重量的要求。在这些新材料中其中包含了强度较高的IF钢板,软钢板,涵磷钢板和IS强度钢板等一系列新材料。比如;宝马E60的车身车门的外板就是运用的BH强度钢板,这一材料的应用可以有效的提高车身强度。车身的骨架结构中所包括的安全性构件还包含了;车门防撞杆,顶盖横梁,和ABC柱,前后纵梁以及前后保险杠等构件。这些安全构件的复杂程度都有所不同,同时对车身进行焊接的部分也是相对较多的并且复杂,其主要目的是为了保护乘员的安全问题。这些零部件的材料应用需要满足以下条件;第一就是满足相对较高的静态力学性能,第二是满足材料可以较好的成型和焊接的性能,第三是要满足相对较高的动态力学性能,从这几个方面入手的话可以有效的防止其吸收能力以及入侵性。常常运用到的材料有下面几种;HSLA系列,MS系列,PHS系列,SAPH系列等钢板,都能有效的结合在车身的结构使用中。 (2)新车车身的结构。新车车身结构主要可分为车身覆盖以及车身骨架这两个方面,其中车身覆盖又可以被分为四门两盖,分别为;车身顶盖和翼子板以及侧围的外板等等,这些零件有一些尺寸相对较大。可以以车门为例来介绍车身覆盖件的新结构。车身车门从新结构上来说主要实现了减少车辆重量,减少车辆自身重量可以依靠两种方法,一种是改变其车身结构,第二种就是可以减少车门内部零件的数量。现代化新型车的车门结构主要是应用了具有较高强度的铝合金或者较高强度的钢板以及其他材料的组合来有效的减轻车身重量,运用模块化或者构架式的结构方式来进行制造。其中框架式的车身车门主要是由外钢板,内钢板以及车身车门框架这三部分所组成。其中,框架需要承受整个车身车门的载荷能力,可以提升车门的强度,在车门受到外部力量冲击时,主要是依靠车身框架和防撞杆对外部冲击力进行吸收减轻。模块化结构车门包含内板和外板,这样可以方便车门模块化的生产制造。车身车门的附件可以在内板和外板框架涂装喷涂完毕后。当车门遭受到外部因素力量的冲击时车身主要是依靠车身自身的框架进行承担外部撞击力量,这一车身车门的结构形式优点在于,可以有效的减少车门内部的零部件的使用,车门的内板和外板也可以应用较轻质的新型材料进行生产制造,可以有效的达到减轻车身重量的效果,这样有利于车门的装配和生产制造,促使生产制造费用成本降低,当车门发生损坏时,可以直接的更换受损的模块,这样也促使维修费用的降低,大大的节约了资金,有效的增加汽车制造工业的经济的使用效率。 3汽车制造工艺的新技术研究 3.1高新成型技术 内部高压成型技术:在汽车制作的新型工艺中,从成型技术来看,内部高压成型技术的优势一般通过液体压力的形式来表现,将制作

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