本课题致力于设计一个工作在石材生产流水线上具备拍摄石材高保真图像，自动设计切割方案，管理石材信息数据库（品种、颜色、等级、产地、时间、批次、生产时间等）和通过网络异地查看石材图像和生产信息等功能的系统。这将充分激活电子商务在石材产业的生命力，成为促进石材市场复兴的强大引擎。           课题研究的内容如下：

1.改进现有图像分割算法，使其更有效地应用在线阵相机图像的分割中。

2.优化光场补偿算法，解决了光照不均引起拍摄图像失真的问题。

3.在分割完毕的图像中寻找最大内接矩形和最小外接矩形，确定石材切割方案。

4.改进了相机标定算法，先对图像进行畸变校正、视场校正和脉冲误差校正，最后基于针孔模型对相机进行高精度标定，算出石材有效面积。

实验表明该系统达到生产应用的要求，跟特制的机械平台合作且已实际应用于生产实践。

主要工作和章节安排

本文是机器视觉在工业流水线上的一个典型应用，致力于设计一个工作在石材生产流水线上具备石材高保真拍摄，自动设计切割方案，管理石材信息数据库（品种、颜色、等级、产地、时间、批次、生产时间等）和通过网络异地查看石材图像和生产信息等功能。这不仅降低了人力成本提高生产效率而且通过电子商务节约了差旅和运输成本，方便购买者进行石材的选择。

本文的章节安排如下：

第二章简要介绍了石材“眼实”系统的系统组成，它包括图像采集系统、图像处理系统和信息管理系统三个主要部分。第三章介绍了本系统图像处理部分，也就是“眼实”系统的核心。它主要包括图像分割、相机标定和光场补偿。第四章介绍了“眼实”系统信息管理部分所用的工具，包括Python脚本语言和MySQL数据库系统。第五章为全文的总结和展望，对全文做了一个简单的总结，并对完善“眼实”系统所需要做的下一步工作进行展望。

如上图所示，主界面（也就是系统运行时的显示界面），左边是石材的产品信息，包括批次编号、产地、等级和供应商等。左下部分是系统的控制组件，包括高清图片的存放目录，背景色设置，开始，停止和关机。中间是石材扫描完显示处理图片，包括处理前和处理后（画上了矩形）。右边是显示石材尺寸信息，包括长度，宽度和面积，石材的厚度是由工人手动输入的。

总结

石板材越来越多地被使用在室内装饰上，其需求量也是与日俱增，中国是世界上最大的石板材生产国，面对庞大的市场需求，仅仅使用人力来进行石材的生产是远远不能满足要求的。因此，为了解决石板材在生产营销等环节上所面临的问题，基于机器视觉的“眼实”系统便应运而生了。本系统是工作在石板材生产过程中的“扫描”环节的，只要传动带上的石材经过设备之后，它的高清图片、尺寸信息、切割方案、批号、厚度等信息便被获取并保存起来了，所有的这些过程都是全自动的，这极大较少了人力成本提高了生产率。另外，通过电子商务平台可以查看石材的图片和产品信息，这方便了客户选购节约了要去现场采购的成本。在技术上，本系统在传统的图像分割基础上结合线阵相机的图像特点进行了改进，使分割更加准确和稳定，另一方面，在高精度尺寸测量方面，全面分析了相机的畸变模型，提出了基于共线特征的镜头去畸变的方法，极大提高了测量精度和计算效率。综上所述，本系统是机器视觉与工业生产紧密合作所诞生的富有价值的产物，具有广阔的应用价值。