基于線陣CCD的機(jī)器視覺測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對(duì)其零部件的檢測(cè)精度、檢測(cè)效率和生產(chǎn)自動(dòng)化程度的要求也越來(lái)越高。得益于光、電子、精密機(jī)械及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展,視覺檢測(cè)逐步發(fā)展為一門現(xiàn)代綜合科學(xué)技術(shù),并以其速度快、精度高和非接觸等優(yōu)勢(shì),在很多工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域中獲得了日漸廣泛的運(yùn)用。選取火花塞為研究實(shí)體,對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線上的一套基于面陣相機(jī)的靜態(tài)視覺檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)與完善,提出采用線陣相機(jī)來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集,完成火花塞的間隙測(cè)量。本研究主要內(nèi)容包括：

2、
　?、鸥鶕?jù)檢測(cè)系統(tǒng)的功能及主體設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了工件的自動(dòng)檢測(cè)裝置。該檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分分為機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和視覺成像結(jié)構(gòu),對(duì)于傳動(dòng)結(jié)構(gòu),通過滾珠絲杠的伺服控制,實(shí)現(xiàn)了工件的勻速運(yùn)動(dòng)與精確定位;對(duì)于視覺成像結(jié)構(gòu),提出了在圖像采集卡接收到編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)后,采用高掃描頻率和高分辨率的線陣相機(jī),對(duì)運(yùn)動(dòng)的工件進(jìn)行逐行掃描,完成了工件的連續(xù)拍攝。成功搭建了檢測(cè)系統(tǒng)裝置,對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行了參數(shù)配置,實(shí)現(xiàn)了待檢測(cè)工件的圖像數(shù)據(jù)采集。
　　

3、⑵采用三維設(shè)計(jì)軟件ProE,建立了裝置三維模型。根據(jù)相機(jī)組件在空間不同安裝位置的情況,采用ANSYS Workbench對(duì)固定相機(jī)的型材支架進(jìn)行材料屬性設(shè)置和網(wǎng)格劃分,在相關(guān)零部件的重力下,對(duì)其進(jìn)行撓曲變形有限元仿真。根據(jù)有限元分析得到的撓曲變形量和分析檢測(cè)裝置系統(tǒng)裝配公差得到的誤差值,采用微調(diào)裝置進(jìn)行調(diào)整,從而使相機(jī)CCD平面與工作臺(tái)平面能夠保持一定的平行度;保證了線陣相機(jī)采集到的是不發(fā)生畸變的圖像,提高了圖像質(zhì)量,降低了系統(tǒng)的測(cè)量誤

4、差。
　?、轻槍?duì)采集到的圖像,選取了合理的圖像處理算法。首先選擇中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理;然后采用最大類方差法獲取圖像的最佳閾值,根據(jù)此閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割,進(jìn)而得到較為清晰的二值化圖像;最后通過Roberts邊緣算子,實(shí)現(xiàn)邊緣的快速檢測(cè)。通過多次圖像處理,準(zhǔn)確地提取了圖像的特征,保證了測(cè)量的精度。
　?、葘?duì)檢測(cè)系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了裝置對(duì)工件的自動(dòng)檢測(cè)功能。采用MATLAB完成了圖像處理的用戶界面設(shè)計(jì)。歸納分