虚拟教学仿真实验具有逼真的3D演示效果,且可以借助网络共享,在教育领域广泛应用。在此背景下,本文结合高校图像处理实验课程,设计了基于VR的啤酒瓶检测虚拟仿真实验。仿真实验使用Unreal Engine 4引擎开发,3DS Max建模,使用鼠标和键盘交互设备操作实验。本文的主要工作内容有:第一:查阅文献资料,根据啤酒瓶检测系统的结构组成和工作原理,对仿真实验做出整体的设计框架和结构层次,包括实验UI界面设计、三维场景可视化、实验内容设计和操作功能开发、图像处理缺陷检测四部分。分析仿真实验各个模块具体的功能,结合真实的检测线,设计仿真实验的内容,分析开发中需要解决的关键问题。第二:虚拟实验的模块功能实现和系统开发的关键技术。模块功能的实现包括鼠标抓取功能、界面交互功能、传送控制功能、相机模拟调节焦距功能、模拟检测功能,机械臂剔除功能等。关键技术包括场景的三维可视化、鼠标键盘交互、碰撞检测和射线检测、蓝图通信、UI界面设计。第三:啤酒瓶缺陷检测的实现。对拍摄的啤酒瓶瓶口图片做滤波处理和图像增强处理,采用Hough圆检测定位瓶口圆心,采用遗传算法和最大类间方差分割法分割图像,提取缺陷特征,与设定的阈值进行比较,判断啤酒瓶是否有缺陷。通过Matlab处理图像,把处理结果导入到UE4中,通过UI界面给出图像处理检测的流程,鼠标点击界面流程按钮,显示相应的处理结果。