基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的萬(wàn)能工具顯微鏡計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量系統(tǒng).pdf

1、本課題是自擬工程應(yīng)用類(lèi)科研項(xiàng)目，主要研究目標(biāo)是：對(duì)目前工廠應(yīng)用非常廣泛的萬(wàn)能工具顯微鏡進(jìn)行改造，搭建出一套顯微測(cè)量系統(tǒng)，完成對(duì)微型零件的顯微放大及圖像的采集、處理和測(cè)量，并最終給出被測(cè)零件特征尺寸的測(cè)量結(jié)果，以及對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和精度分析。 近十余年來(lái)，機(jī)床高速化的進(jìn)展極為迅速。從測(cè)量領(lǐng)域來(lái)看，一部分測(cè)量?jī)x器在高速化、自動(dòng)化方面有了明顯的進(jìn)步；但從整個(gè)行業(yè)來(lái)看，測(cè)量?jī)x器高速化、自動(dòng)化方面的進(jìn)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于機(jī)床行業(yè)，由此往往造

2、成工序之間的不平衡。將先進(jìn)的圖像技術(shù)運(yùn)用于測(cè)量領(lǐng)域以提高測(cè)量效率、縮短交貨日期、加強(qiáng)與其他工序的聯(lián)接、使貨物流能順暢進(jìn)行，這是目前人們研究的主要課題，也是當(dāng)今測(cè)量技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。 萬(wàn)能工具顯微鏡是工廠應(yīng)用非常廣泛的顯微測(cè)量?jī)x器，傳統(tǒng)的測(cè)量方式是手工操作，人眼采點(diǎn)讀數(shù)，人工分析處理測(cè)量數(shù)據(jù)。這種方法有很多弊端，如：人眼讀數(shù)容易疲勞，所讀數(shù)據(jù)對(duì)精度影響較大，測(cè)量效率低，數(shù)據(jù)處理量大等等。本課題的研究正是基于這種考慮，通過(guò)將機(jī)器視覺(jué)

3、技術(shù)引入顯微測(cè)量領(lǐng)域，以期達(dá)到顯微測(cè)量高速化、自動(dòng)化的目的。 文中，作者首先認(rèn)真分析了國(guó)內(nèi)外在顯微機(jī)器視覺(jué)方面的發(fā)展概況，研究了小尺寸測(cè)量的有關(guān)問(wèn)題，確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體研究方案。接下來(lái)詳細(xì)闡述了步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、光學(xué)顯微系統(tǒng)、視頻采集、傳感器、夾具等軟、硬件部分的設(shè)計(jì)。最終完成了:（1）在一臺(tái)萬(wàn)能工具顯微鏡的基礎(chǔ)上，搭建了一個(gè)顯微測(cè)量平臺(tái)。該平臺(tái)受計(jì)算機(jī)控制，用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)x-y方向上的平面移動(dòng)，用傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)工件位置的數(shù)據(jù)讀取

4、，用CCD攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像輸入。整個(gè)測(cè)量過(guò)程基本上通過(guò)電腦完成，不須或僅須少量人工干預(yù)；（2）用C++ builder高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程和程序調(diào)試，開(kāi)發(fā)出顯微測(cè)量程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)顯微圖像的測(cè)量和處理；（3）實(shí)現(xiàn)了與AutoCAD軟件的數(shù)據(jù)交換；（4）針對(duì)顯微測(cè)量這一類(lèi)特殊的幾何量測(cè)量，我們給出了影響測(cè)量結(jié)果的誤差因素，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了大致的精度分析；最后，對(duì)該系統(tǒng)我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本套顯微測(cè)量裝置具有一定的測(cè)量可行性，對(duì)點(diǎn)