运用数字图像处理技术可实现型坯直径的实时在线检

本文采用正面散射光照明方式。散射光照射物体正面，光线比较柔和，没有方向性，对型坯表面能减少强光，光源的安装易于实现;但是部分边缘可能产生模糊。光源和摄像机的安装位置如图2所示，摄像机安装于左右光源的中间，能够拍摄到的型坯长度大约为250ram。

　　相应硬件设备的选择设计如下：

　　1)光源：采用日光灯做为光源，得到的效果较为满意。如果要获得更好的效果，可采用LED平面光源，但是将加大运行成本。

　　2)光学镜头：采用6倍变焦镜头。其技术指标为：视角是31.3～5.5。、焦距是8.5～51mm、光圈是F1.2～16C。

3)CCD 摄像机：采用台湾Mintron的MS-2821C黑白工业摄像机。分辨率是795(H)×596(v)，CCD尺寸为l/2英寸，最小照度为 0.02Lux/ F1.2。在型坯轮廓图像的处理中，拍摄的型坯长度约为250mm，最长直径约为45mm。由于CCD摄像机的水平像素为795，可得 250mm/795≈0.31447mm/像素，所以长度为45mm的直径大约用143个像素来表示。假如有一个像素的测量误差，直径的误差将为1 /143≈0.7%。可见，图像分辨率是制约检测精度的关键因素，选择高分辨率的图像采集设备则是提高测量精度的有效途径。

4)图像采集卡：采用基于PCI总线的OK系列图像采集卡，OK系列图像采集卡由于采用了高精度Gen Lock技术和线性箝位技术，所采集的图像点阵位置精度高，A/D转换后的数字视频信号误差小，采样点的抖动不大于3ns，高档卡可达ins，传输速度最高可达132MHz。由于采用了匹配式的高速传输方式，加上完善的软硬件中断处理，在向内存采集图像的同时，CPU可以独立做其它图像处理工作，这种图像采集与CPU图像处理的分享总线技术为并行图像处理提供了技术基础，使CPU获得了大量的时间用于处理。

　　由于通过高速PCI总线可实现直接采集图像到VGA显存或主机系统内存，而不必像传统AT总线的采集卡必须自带帧存。这不仅可以使图像直接采集到VGA，实现单屏工作方式，而且可以利用PC机内存的可扩展性，实现所需数量的序列图像逐帧连续采集，进行序列图像处理分析。此外，由于图像可直接采集到主机内存，图像处理可直接在内存中进行，因此图像处理的速度随CPU速度的不断提高而得到提高，因而使得对主机内存的图像进行并行实时处理成为可能。

　　本文所采用的图像采集卡是OK-C80M。它是基于PCI总线，多路复合视频输入的实时采集卡。OK-C80M是可32位彩色格式采集和8位黑白格式采集的彩色黑白两用采集卡，且Metoer兼容。 OK-C80M适用于图像处理、工业监控和多媒体的压缩、处理等研究开发和工程应用领域。

　　3 型坯直径测量的实现

　　3.1 图像采集与处理

　　1)安装图像检测设备。调整CCD摄像机与型坯之间的距离;保证CCD摄像机位于水平位置上，使得CCD芯片垂直方向上的列像素与型坯轴线共面，这样可以减少计算型坯外径像素数的误差。

2)图像的采集。摄像机输出的模拟视频信号连接到计算机PCI插槽上的图像采集卡，设置图像采集卡参数，用软件拍摄型坯图像，并存储到计算机内存或硬盘里面，作为