大尺寸截面配對式視覺測量方法的研究.pdf

1、論文根據(jù)大尺寸工件截面的幾何形狀測量現(xiàn)狀和發(fā)展方向，針對大尺寸測量的需求和應(yīng)用，對現(xiàn)有的大尺寸工件截面測量系統(tǒng)的原理、特點進行了研究、比較，提出了利用視覺傳感器對組建大尺寸工件的在線視覺測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用組建傳感器對測量方法，使每對傳感器具備差動測量能力，提高單點測量精度。利用坐標(biāo)測量臂和激光跟蹤儀的大尺寸測量能力，對傳感器坐標(biāo)系進行全局校準(zhǔn)，提高校準(zhǔn)的精度和效率。系統(tǒng)組建后能快速檢測大型工件截面的幾何形狀，測量精度較高。 論

2、文從理論上和實踐上進行了深入細致的研究與探討，并完成了相應(yīng)的實驗論證工作。論文完成了以下主要工作： 1.對國內(nèi)外大尺寸坐標(biāo)測量的原理及方法的研究。分析了各種方法的優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍，具體研究了視覺檢測技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，將視覺檢測技術(shù)引入到大尺寸坐標(biāo)測量系統(tǒng)，為提出建立大尺寸截面幾何形狀測量系統(tǒng)奠定理論依據(jù)。 2.對視覺傳感器的研究。研究了現(xiàn)有的視覺傳感器的種類，主要包括單目傳感器、雙目傳感器、多目傳感器，從成本和精度和

3、標(biāo)定上綜合考慮，提出應(yīng)用雙目傳感器進行組建傳感器測量對，用多對傳感器組建傳感器測量網(wǎng)。 3.對大尺寸截面幾何形狀視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)研究。標(biāo)定技術(shù)包括局部標(biāo)定和全局標(biāo)定，局部標(biāo)定是指攝像機標(biāo)定和傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)；本課題提出利用關(guān)節(jié)測量臂和經(jīng)緯儀相結(jié)合進行現(xiàn)場標(biāo)定，提高了標(biāo)定的效率。 4.對橢圓擬合算法的研究。常用的橢圓輪廓計算方法有Hough變換法、最小二乘、邊界擬合等算法，這些算法計算量大，運算時間長，效率低，因此提出

4、了一種利用橢圓平行弦中點連線必過橢圓中心的原理，先求出橢圓的中心，再擬合出橢圓的幾何形狀。 5.對數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究。高精度的圖像處理技術(shù)是視覺測量中必不可少的環(huán)節(jié)，如果在這個步驟中引入較大的干擾誤差，前面和后續(xù)的工作將失去意義。本測量系統(tǒng)通過傳感器的CCD攝像機采集圖片，因此圖片預(yù)處理和后期特征點提取算法直接影響到了工件整體測量精度。本實驗采用中值濾波對圖像進行預(yù)處理，然后進行閾值變換、細化使圖像特征點突出，通過自己編寫的