基于主動(dòng)視覺(jué)的齒輪測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、齒輪是機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)零件，齒輪質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的性能。在工業(yè)化進(jìn)程中，齒輪一直扮演著重要的角色。隨著科技的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量提出了更高的要求。現(xiàn)有的齒輪測(cè)量?jī)x器設(shè)備因價(jià)格昂貴、使用和維護(hù)要求較高，所以遲遲未得到推廣。機(jī)器視覺(jué)測(cè)量作為一種非接觸式測(cè)量，因其是一種無(wú)損檢測(cè)，且檢測(cè)效率和自動(dòng)化程度高，已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到工業(yè)領(lǐng)域的檢測(cè)中。但是視覺(jué)測(cè)量尚存在較多問(wèn)題，本文針對(duì)一般齒輪視覺(jué)測(cè)量中因相機(jī)分辨率低以及相機(jī)

2、成像畸變導(dǎo)致測(cè)量精度較低的問(wèn)題，提出了一種基于主動(dòng)視覺(jué)的齒輪測(cè)量方法。
　　首先對(duì)主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，包括硬件部分和軟件部分。其中硬件設(shè)計(jì)部分包括三維移動(dòng)平臺(tái)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、以及相機(jī)、鏡頭、光源的設(shè)計(jì)與選型；軟件設(shè)計(jì)部分包括下位機(jī)三維移動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)以及上下位機(jī)的通信設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)視覺(jué)測(cè)量中的圖像處理算法進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)了齒輪圖像的預(yù)處理方法和流程，先進(jìn)行中值濾波，再用自適應(yīng)閾值分割方法將齒輪從背景

3、中分割出來(lái)，再用Canny邊緣檢測(cè)算法對(duì)其進(jìn)行邊緣檢測(cè)。接著深入研究分析了相機(jī)的理想成像模型和畸變模型，建立了物體在世界坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系中的映射關(guān)系，給出了相機(jī)參數(shù)的求解過(guò)程以及用棋盤(pán)格標(biāo)定相機(jī)的方法流程，再將標(biāo)定的相機(jī)參數(shù)用于矯正采集的齒輪圖像。闡述了主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量齒輪的方法。首先對(duì)被測(cè)齒輪的完整圖像進(jìn)行分析，得到粗略的參數(shù)后，再將系統(tǒng)的注意力聚焦于齒輪的每個(gè)局部上，對(duì)每個(gè)局部進(jìn)行高分辨率分析測(cè)量，再將每個(gè)局部的數(shù)據(jù)綜合在一起分析。<