結(jié)題論文

1、SRT計(jì)劃項(xiàng)目研究論文項(xiàng)目名稱：零件幾何尺寸的圖像測(cè)量申請(qǐng)者：劉曉偉院系名稱工學(xué)院電氣工程系專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：王玲職稱：副教授年月日2Keywds：Partypartssize；Imageedge；Houghtransfmadjustimages；Edgepixelclassification；Visualoutput1引言引言1.1研究目的和意義研究目的和意義現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都離不開精確的測(cè)量技術(shù)。大多數(shù)機(jī)

2、器都采用流水線生產(chǎn)，有的機(jī)器甚至有上萬個(gè)零件，這些零件都是由專業(yè)化廠分散生產(chǎn)，最后集中部裝和總裝，這就要求能對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測(cè)。而整部機(jī)器的質(zhì)量，不僅僅取決于單個(gè)零件的質(zhì)量(尺寸精度和表面粗糙度)，還取決于各個(gè)零件的位置配合精度。零件的形狀和位置誤差，對(duì)機(jī)器、儀器儀表、量具等各種機(jī)械產(chǎn)品的工作精度、聯(lián)接強(qiáng)度、密封性、耐磨性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性以及壽命和噪聲等均有很大影響，它們的存在直接影響著零件的配合精度、旋轉(zhuǎn)精度和使用壽命。因

3、此，準(zhǔn)確測(cè)量零件形狀和位置誤差，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)的零件尺寸檢測(cè)以人工檢測(cè)為主。傳統(tǒng)的人工檢測(cè)往往需要專用的測(cè)量工具如卡尺、輪廓儀、量規(guī)等，費(fèi)時(shí)費(fèi)力很不方便，這既增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又難以保證零件的加工質(zhì)量，尤其對(duì)高溫、高壓、流體、環(huán)境危險(xiǎn)等場(chǎng)合，靠人力是無法解決的，而且檢測(cè)精度也不高，難以保證檢測(cè)的質(zhì)量。近年來，機(jī)器視覺在工業(yè)檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用，因此計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在零件尺寸檢測(cè)領(lǐng)域的運(yùn)用，是進(jìn)行現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨

4、向。然而現(xiàn)在的一些計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)手段抗噪能力弱，導(dǎo)致獲得的零件圖像邊緣不夠連續(xù)，同時(shí)有的手段過于復(fù)雜，時(shí)效性不強(qiáng)，無法滿足檢測(cè)的要求，不符合實(shí)際的需要，很難推廣。為了解決實(shí)際的需要，本小組通過選取合適的閾值對(duì)零件圖二值化，提取圖中最大的連通域面積，實(shí)現(xiàn)零件提取并減小噪聲的干擾，用Canny算子提取零件的邊緣（適當(dāng)運(yùn)用小波變換），設(shè)計(jì)Hough變換等方法進(jìn)行感興趣區(qū)域的提取，對(duì)連續(xù)的邊緣輪廓進(jìn)行跟蹤搜索，順序存儲(chǔ)邊緣點(diǎn)，將被測(cè)圖像的邊緣像

5、素變成可視化的數(shù)組，對(duì)數(shù)組分析，設(shè)計(jì)出特定的尺寸參數(shù)測(cè)量的算法，利用MATLAB的GUI工具箱設(shè)計(jì)可視化的界面，輸出被測(cè)零件的精確尺寸參數(shù)。這種非接觸式的測(cè)量方式，避免了人工測(cè)量時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象損壞，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)在不接觸被測(cè)零件的情況（高溫、高壓、流體、環(huán)境危險(xiǎn)等場(chǎng)合）下進(jìn)行測(cè)量，滿足多角度成像，適用于零件的多個(gè)幾何尺寸同時(shí)測(cè)量的情況，實(shí)現(xiàn)零件部分形狀尺寸(直線度、平行度、圓度、同心度和偏心率等)的自動(dòng)精確測(cè)量。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究

6、現(xiàn)狀現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械化程度越來越高，幾乎覆蓋到我們生活的各個(gè)方面。其中整部機(jī)器的質(zhì)量和零件質(zhì)量快速的檢測(cè)成為提高效益的關(guān)鍵，因此零件尺寸的精確測(cè)量就顯得尤為重要。目前有多種針對(duì)不同領(lǐng)域和零件的測(cè)量方法，每一種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，其中機(jī)器視覺技術(shù)在零件尺寸測(cè)量中的應(yīng)用主要存在以下幾方面。（1）Otsu雙閾值法Otsu閾值法[1]一直被用來求取單閾值。目前Otsu閾值法得到推廣，利用Otsu閾值法來求取雙閾值。Otsu雙閾值法[2]對(duì)灰

7、度直方圖呈現(xiàn)三峰特性的圖像進(jìn)行分割，可以獲得良好的二值化效果。能夠很好的對(duì)邊緣進(jìn)行檢測(cè)，但由于在圖像邊緣的提取上對(duì)閾值有效性的要求很高，在計(jì)算閾值時(shí)涉及復(fù)雜的公式計(jì)算，抗噪能力弱。（2）雙目立體視覺法雙目立體視覺法[3]基于人類視覺原理建立，已廣泛應(yīng)用于各種測(cè)量中，是視覺測(cè)量技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。利用兩臺(tái)相對(duì)固定的攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)，從不同角度同時(shí)獲取同一景物的兩幅圖像，通過計(jì)算空間點(diǎn)在兩幅圖像中的像差來獲得其三維坐標(biāo)值。假設(shè)P為空間任意一點(diǎn)，