基于數(shù)字圖像的絕對位移測量技術研究.pdf

1、三坐標測量機是對工件輪廓、形位尺寸等進行測量的主要通用儀器。由于其結構復雜、系統(tǒng)龐大、價格昂貴使得應用受限。因此開發(fā)了一種基于虛擬坐標測量的新型三坐標測量機。虛擬坐標測量是建立在數(shù)字圖像處理技術上，突破了傳統(tǒng)的測量方法，對傳統(tǒng)測量機的主體進行簡化，實現(xiàn)三維空間的位移尺寸測量。坐標測量機的實質(zhì)就是取得測頭或工件的位移信息，因此位移測量是它的關鍵技術。本論文擬解決的主要問題是如何應用數(shù)字圖像處理技術進行一維、二維絕對位移的測量。 針

2、對前人研究中像素累計誤差無法控制的問題，提出一種基于數(shù)字圖像的絕對位移測量方法，采用模板匹配進行位移測量。對于模板匹配一般用于追蹤定位，很少用于位移測量。本論文中，作者首次將模板匹配技術用于位移測量。 文中作者首先對前人研究成果進行了概述，分析比較了前人研究成果，針對目前存在的問題，提出了新的測量方法。基于花崗巖表面的灰度圖像，采用灰度模板作為圖像處理過程中的自然標志進行絕對位移測量的測量方法。通過對該方法的具體描述，分析了該測

3、量方法的兩個過程。一是模板標定，采集被測表面圖像（花崗巖圖像），應用光柵尺確定自然標志的絕對坐標。二是測量過程。采集被測表面圖像，以模板作為識別標志，采用模板匹配的方法實現(xiàn)該測量過程。應用一定的相似性判據(jù)建立相關判別函數(shù)，搜索出最佳匹配模板，結合絕對位移測量公式完成測量。 然后，在提出具體理論的基礎上，通過詳細的實驗驗證在該論文中提出的新的測量方法的可行性。在實驗過程中，首先對基于灰度值的模板匹配進行了可行性驗證試驗，然后進行了