基于圖像的零件幾何量測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)測量技術(shù)和測量范圍已漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的要求,而基于圖像的零件幾何量測量方法日益引起廣大工程技術(shù)人員的關(guān)注?；趫D像的零件幾何測量具有非接觸、適合測量易變形、微小尺寸和窄縫寬度、液滴直徑等傳統(tǒng)測量方法難以測量的特殊尺寸的優(yōu)點(diǎn),并且在測量效率、測量的方便性等方面具有特別的優(yōu)勢,因而得到了廣泛的應(yīng)用。在硬件配置方面,本文著重介紹了影響到本課題最終測量精度的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和照明系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)和實(shí)際工程的需求,

2、研究了圖像處理與測量中的圖像類型轉(zhuǎn)換、去噪、圖像二值化、邊緣檢測等各種理論和算法,通過實(shí)驗(yàn)對比各種算法的效果,提出了適合本課題的圖像處理方案,并采用模塊化方法對整個(gè)測量系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分。
　　在圖像處理的過程中,本文為了提高測量精度并保證測量速度,根據(jù)圖像灰度分布理論和圖像采樣原理,在用傳統(tǒng)模板算子確定邊緣大致位置的基礎(chǔ)上,提出結(jié)合局部非極大值抑制技術(shù)消除偽邊界點(diǎn),并沿邊界點(diǎn)的梯度方向進(jìn)行高斯曲線插值,將邊界點(diǎn)位置定位到了亞象素級

3、。對于所提取到的邊界點(diǎn),采用最小二乘法進(jìn)行邊界特征的擬合,并根據(jù)相關(guān)理論和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行尺寸與公差的測量。
　　基于上述研究,在軍工項(xiàng)目和企業(yè)需求的支持下,本課題開發(fā)設(shè)計(jì)了基于圖像的零件幾何量測量系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)零件的二維幾何量與公差測量,而且可以在軟件中集成“宏微雙重進(jìn)給控制系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)薄壁零件安裝定位的閉環(huán)控制。
　　本課題對測量系統(tǒng)進(jìn)行了精度測試和分析,對精密量塊的測量結(jié)果表明,圖像測量系統(tǒng)的測量精度達(dá)到了微