基于機器視覺的工件尺寸測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、機器視覺是一門高速發(fā)展的前沿學(xué)科，其核心就是利用機器代替人眼，對特定的圖像信息進行復(fù)雜的處理以得到各類信息的過程。而隨著當(dāng)代制造業(yè)的快速變革，傳統(tǒng)工業(yè)的尺寸測量方法已逐步淘汰。本文依托機器視覺及圖像的SIFT特征實現(xiàn)對工件尺寸的無接觸測量研究，并對這一測量系統(tǒng)進行了改進和實現(xiàn)，最終達到良好的測量效果。
　　在圖像獲取前，首先對測量系統(tǒng)進行校正，以減少機械裝置等對工件圖像造成的精度誤差，提高測量準(zhǔn)確度。由于本系統(tǒng)使用的是CCD傳感器

2、，為使傳感器鏡面與待測工件測量平面盡量保持平行，本系統(tǒng)采用棋盤格標(biāo)定板作為校正工具。在圖像獲取后，由于工件和相機的空間三維位置關(guān)系，會使得到的圖像存在畸變現(xiàn)象，本系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)棋盤格計算出仿射變換模型參數(shù)，然后對獲取的圖片做校正處理。
　　本系統(tǒng)對小尺寸的工件可以做到完整的圖像信息采集，但是由于CCD相機拍照范圍受限，大尺寸工件無法做到一次行的圖像信息獲取，因此要對得到的分塊圖像進行拼接以獲取完整工件圖像信息?；诠鈻懦哌\動的圖像拼

3、接，利用每張圖像對應(yīng)的光柵尺坐標(biāo)確定圖像拼接的像素位置點，將新圖片的顯示區(qū)域納入到整張圖片中，最后在圖像重合域利用平均加權(quán)算法進行圖片融合以消除視覺誤差，達到高效、快速的圖像拼接效果。
　　基于SIFT算子的和最佳縫合線的圖片拼接技術(shù)，在實現(xiàn)上比光柵尺的拼接略微復(fù)雜，但是提高圖像拼接準(zhǔn)確度。經(jīng)過SIFT算法來描述工件圖像的關(guān)鍵點，利用最近鄰方法完成圖像中關(guān)鍵點的一次匹配，再經(jīng)過RANSAC計算進行二次匹配并計算投影變換模型參數(shù);然

4、后在待拼接圖像的重合區(qū)中做Max-Flow/Min-Cut計算以獲得最佳縫合線，并將圖像沿最佳縫合線進行拼接;最后，為消除縫合線的視覺割裂感，利用漸入漸出方法使兩側(cè)圖像的灰度均勻過渡，完成圖像拼接。該方法在繼承SIFT算法關(guān)鍵點描述準(zhǔn)確、穩(wěn)定的同時，能夠有效消除圖像融合產(chǎn)生的重影問題，一定程度上提高工件尺寸測量的準(zhǔn)確度。
　　對工件的形狀檢測及計算同樣受限于CCD相機分辨率，在不提升物理分辨率基礎(chǔ)上，為提高測量結(jié)果準(zhǔn)確度，使用亞像