机器视觉技术的应用机械表面损伤检测课件

人的差异在于业余时间机器视觉技术的应用机械表面损伤检测机器视觉技术的应用机械表面损伤检测人的差异在于业余时间机器视觉技术的应用机械表面损伤检测机器视觉检测技术

——机械零件表面损伤检测农业电气化与自动化李航2014112035机器视觉技术又称计算机视觉，一般是由CCD摄像机、图像采集卡、带有图像处理软件的计算机、光照系统组成。根据少儿心理特点,兴趣教学是提高教学质量的最有效的方法。学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种力求认识或趋近的倾向,是学习动机最活跃的表现形式,是主动学习知识、完成学习任务的重要心理品质。浓厚的学习兴趣是学生获取知识的动力,是开发学生智力,提高学习质量的关键。所以,激发学生学习兴趣非常重要。一、通过游戏激发学生的兴趣儿童具有好动的特点,把丰富多彩、新颖有趣的游戏引进课堂,能较好地调动学生的学习兴趣。例如,复习“ai、ei、ui、ao、ou、iu”六个复韵母,若教师只是反复让学生读音、记形、会使他们感到枯燥无味,大脑处于抑制状态,教学效果必定不佳。我则通过游戏激发学生复习兴趣。师:同学们想到养殖场参观吗?生:(非常高兴)想!师:好,现在请同学们同老师一道去“假想的养殖场”玩一玩。(师出示画有白(bái)兔、黑(hēi)鸡、灰(huī)猫、花狗(gǒu)、黄牛(niú)的彩色图片)师:你们认识这些动物吗?谁能来作介绍,并指出图下带点的字是什么韵母?(学生兴趣盎然,争着起来介绍这些动物,并指出六个带点字的韵母分别是ai、ei、ui、ao、ou、ui)这样,学生饶有兴趣地在游戏中强化了复韵母的识记,并体验到成功的喜悦。二、通过讲故事、猜谜语激发学生兴趣根据儿童年龄特征和心理特点,教师用短小生动的故事引入新课,极易唤起儿童的学习兴趣。或让学生看图听录音故事,通过有声教材,诱发他们学习无声文字教材的兴趣。猜谜语,不仅能丰富教学内容,而且能激发儿童学习的兴趣。他们急于知晓谜底,必然产生主动求知的欲望,就会积极思维,学习积极性必然高涨。三、通过演示,激发学生学习兴趣。儿童对事物的感知,常常以兴趣为转移,凡是能引起和激发他们兴趣的事物,他们就积极地、认真地去观察。儿童思维的特点又具有直观性和形象性。利用演示实验,把课文内容活化为有形、有色、有声;让学生可视、可闻、可感,符合儿童感知和思维的特点。如教《柯里的亚的木匣》一文,分别用一矮一高两个学生演示十年前后所走十步的距离不同,说明他第一次挖不到木匣的原因。不仅能突破难点,而且能激发其探索的兴趣。四、创设情境,激发学生兴趣。创设情境,激发学生兴趣,是充分利用实物、音乐、图画、表演、语言等,创造具体、生动、形象的场景,做到言、境、情融为一体,使学生“身临其境”,寓学习于情感兴趣之中,“以情悟义”,加深对课文内容的理解。如教学《狼牙山五壮士》时,让学生在老师配有动作的讲解中,理解课文内容,了解五壮士的英勇顽强。加上教师极具感染的朗读,把学生带到了课文叙述的场景,使他们与作者产生感情上的共鸣,从而受到感染,受到教育。五、通过提问激发学生学习兴趣小学儿童求知欲旺盛,好奇心强,探索的倾向性大。教学时可充分利用课堂提问激发其学习兴趣。如:教学《植物的睡眠》可提问:同学们知道动物都要睡眠,那植物需要睡眠吗?这一问引起了学生的好奇,激发了他们的求知欲,调动了他们主动学习的积极性。“读整本的书”，是《语文课程标准》的倡议。2001年和2011年出版的《语文课程标准》，在阅读教学部分表述：“要重视培养学生广泛的阅读兴趣，扩大阅读面，增加阅读量，提高阅读品位。提倡少做题，多读书，好读书，读好书，读整本的书”，并对第四学段（7―9年级）的学生明确要求：“学会制订自己的阅读计划，广泛阅读各种?型的读物，课外阅读总量不少于260万字，每学年阅读两三部名著”。“读整本的书”，是叶圣陶语文教育思想的重要组成部分。1941年，叶圣陶在《论中学国文课程标准的修订》中，对“读整本的书”作了专门论述，明确提出“把整本书作主体，把单篇短章作辅佐”。“读整本的书”，契合“部编本”语文新教材的阅读观。关于“部编本”语文新教材阅读部分的创新，温儒敏教授说：“让语文课更重视学生自主的阅读实践，包括课外阅读，努力做到课标所要求的“多读书，读好书，好读书，读整本的书”。建议老师们采取1+X的办法，即讲一篇课文，附加若干篇课外阅读的文章。”由上所述可知，“读整本书”意义重大，必须引起足够的重视。既然“读整本书”如此重要，那么提出“读整本书”的策略就势在必行了。“读整本书”的策略。“读整本书”的指导。按照学生年龄特点指导。由于学生每个年龄阶段的知识不同，水平有限，在进行“读整本书”的指导时，教师要考虑到学生在这个年龄阶段有什么特点，针对这些特点采取适当的措施。按照读物特点指导不同的读物有不同的特点，教师要把握这些读物的特点进行指导。例如初中阶段的读物有半文言半白话小说《水浒》，这就需要教师给学生讲清某些文言词语的含义，有英国作家夏洛蒂?勃朗特的《简?爱》，这就需要教师对作家、小说的写作背景及大致内容作简要介绍。再如整本书阅读的主体是小说。小说又有不同的分类，教师可以根据不同的类型进行指导。在读关于成长类的小说时，要关注心灵；读幽默类的小说时，要关注语言；科幻类的小说要关注想象力。小说有完整的情节，典型的人物，在讨论的时候话题是比较多的。按照阅读本身的规律指导。任何事物都有自身的规律，只有遵循规律，才会取得事半功倍的效果，阅读也不例外。阅读能力有六个要素：复述、解释、重整、伸展、评鉴、创意。在指导学生阅读时可以按照这六要素进行。不仅学生会有收获，教师也会受益匪浅。上述学生年龄特点、读物本身特点、读物本身规律三者是紧密相连的，不能任意分开。成功的阅读指导应该像优秀的作品一样，把所有的功利性目的都隐藏在阅读活动背后。学生是学习的主体，是阅读的主体，让学生在阅读中获得属于自己的体验，这样的阅读才有意义。“读整本书”的方法。精读法。所谓精读，就是让学生一字一句地读，而且弄懂里面的意思。就像咱们学习课文一样，要弄懂每句话的意思，对作品有深入地了解。并不是所有的作品都需要精读，这就需要教师在这方面给予学生正确的指导。略读法。所谓略读，是和精读相对应的一种方法。大部分的课外读物适合略读，尤其是在学生课外时间特别少的情况下，略读是他们获取知识的一种切实可行的方法。读思结合法。学而不思则罔，思而不学则殆。学生读书并不是一味地为读而读，必须渗入学生的思考，这样学生学到的知识就不是死的，而是鲜活的。边读边思考，这样才能对作品有深刻的印象。读写结合法。古人云：不动笔墨不读书。好记性不如烂笔头，因此，提倡读写结合法。在读书的时候，可以把文章里面精辟的句子摘录下来，不断地积累，最终会有很大的收获。关于“读整本书”的方法还有很多，在这里就不一一列举了。无论是什么方法，只要是适合学生的都可以采用。我们也可以考虑如何进行“整本书”阅读活动组织，如语文读书笔记评比会、“整本书”阅读汇报会、朗诵、演讲比赛等等。不仅学生需要“读整本的书”，教师也需要“读整本的书”，因此，教师在指导学生“读整本书”的时候，自己必须已经读过该书，这样与学生才有共同话题。“读整本书”意义重大，必须引起重视，而“读整本书”的策略也不是固定不变的，要根据学生实际情况而定。机器视觉检测技术

——机械零件表面损伤检测农业电气化与自动化李航2014112035机器视觉技术又称计算机视觉，一般是由CCD摄像机、图像采集卡、带有图像处理软件的计算机、光照系统组成。CCD相机可以将所需识别的对象和背景以图像的形式记录下来，将对象的光学信号转变为电信号。图像采集卡则将CCD采集的电信号转变为数字信号，供计算机处理。处理后的数字信号需转变成视频，由显示器显示。光照系统为图像采集提供合适的照明，便于对图像的处理。图像处理软件完成对图像的分析、处理，是增强图像质量的操作，目的在于抑制或消除图像中在图像生成、传输和变换过程中器材、随机噪点等不利影响。机械零件表面的物理性损伤原因：恶劣的作业环境、较差的机械系统密封性、纯度不够高的液压油、未及时添加润滑油危害：形成大量点蚀、细微裂纹、凹陷，导致机械效率降低、寿命缩短、危险系数增高。检测装置图RGB色彩系统由于人眼的吸收特性，所看到的彩色是所谓的红(R)、绿(G)、蓝(B)的各种组合。国际标准设定的特定波长的三原色：红色=700nm，绿色=546.1nm，蓝色=435.8nm转为灰度图像将RGB彩色图像转换为灰度图像，是通过计算每一个RGB像素的等效灰度或者亮度Y来进行的。最简单地，Y取平均值：Y=（R+B+G）/3通常由于红色、黄色较亮，蓝色较暗，采用加权的方法：Y=R+G+B损坏区域色彩特征1.零件表面无损坏时，由于一定的形状，根据其表面凹凸情况，亮度值Y变化较为平缓。从零件中凹陷部位到突出的地方，呈逐步增长之势；反之，由突出点到凹陷处，亮度呈平缓减小。2.当零件表面有损坏时，损坏边缘与完好部分的亮度Y、R分量亮度、G分量亮度有明显突变，而B分量亮度在整个零件表面中变化较为平缓，无明显区别。损坏区域检测边缘提取物体的边缘是由灰度不连续所反映的，常见的边缘是阶跃性边缘，两边的灰度值有显著不同。采用阈值处理方法无法将色彩不同的坏损与非坏损区域分开。灰度阈值选取与(1)波峰间的间隔、(2)噪声内容、(3)光源的均匀性等有关。而本例中Y值变化平缓，不适用与阈值处理的方法。基于梯度的边缘检测边缘可以理解为沿某一特定方向上，局部灰度的显著变化，这一变化越强烈，越说明这一位置存在边缘。从图形剖面图的灰度一维函数f(x)可以看出，边缘的灰度值会有明显的局部变化。它的一阶导数则会在边缘处达到一个极大值。边缘检测算子为了在图像中找到边缘的强度和方向，选择梯度作为工具。大小为方向（对于x轴的角度）为利用边缘算子可以计算图像中某一像素的灰度值的梯度，由于梯度向量的方向与边缘的方向垂直，即可描述图像的边缘。文章采用Sobel算子，其模板如下：即将像素下边一行灰度值乘以算子下边一行加上像素上边一行灰度值乘以算子上边一行所得和值即为gx。同理求gy。区域生长主要思想是将事先选中的种子点周围符合某种相似特征判断的像素点集合起来以构成区域。

然后以新合并点为中心，继续检查周围区域，合并符合特征的区域，摒弃不符合的区域，以此循环。具体算法1.对图像逐行扫描，需找R亮度及G亮度同时发生变化的点，若是则做标记，继续向后寻找。2.对图像每个可疑损点，寻找其2×2平方毫米领域内是否有其他损点存在，若没有则说明此点是噪声点，恢复原值；若小于7点，且不与其他区域相连，则由于所求面积太小，可以忽略不计，认为此点不是损点，否则认为此区域很可能是点蚀区域，则把周围全部标记为坏损区域。3.求得所有损坏像素点的数目，根据每像素点所代表的面积，计算坏损区域的总面积。结论

将机器视觉引入机械故障诊断系统，通过实例论证了其应用的可行。引进并论证了利用坏损和非坏损区域不同的色彩特征实现零件损伤部位的确定。参考文献参考文献《基于机器视觉技术的机械零件表面损伤检测》阮宝科《数字图像处理（第三版）》[美]RafaelC.Gonzalez,Ri