基于机器视觉的机械零件直线边缘精确检测

本文以计算机视觉在机械零件几何参数检测的实际应用为例，给出了一种使用高斯拉普拉斯(LOG)函数检测斜坡状边缘的像素级位置，在已知目标为直线边缘的情况下，使用最小二乘线性回归方法，把二维的边缘拟合降为一维边缘定位，从而使直线边缘定位达到亚像素级的精度。     

基于模糊聚类的工业薄片件图像亚像素检测北大核心

针对机器视觉检测工业薄片件边缘存在精度不高的问题,基于模糊数学理论,引入模糊聚类思想,提出了一种图像亚像素综合定位算法。用OTSU法对源图像进行二值化处理;用5×5矩形域最大梯度模检测像素级轮廓边缘;用基于模糊聚类的亚像素边缘定位算法进行极片亚像素边缘定位,实现了边缘的高精度定位。实验结果表明,该方法算法简便,精度较高,易于编程实现,且兼具多种检测算法的优势,尤其适合工业生产现场的机器视觉检测系统。     

薄片零件尺寸机器视觉检测系统研究与开发

对薄片零件尺寸机器视觉检测系统的关键技术进行研究,开发一套完整的机器视觉检测系统。提出基于CAD信息的线扫描步长自适应优化方法用于被检测零件的图像采集;提出基于三次样条插值的矩形透镜法亚像素边缘检测方法用于边缘检测;提出基于曲率与HOUGH变换的平面轮廓图元识别方法用于图像识别。实验结果表明:检测系统的检测精度能达到1μm,检测时间能满足实时在线检测的要求,该检测系统是可行的。     

面向机油泵零件关键尺寸的机器视觉测量

机油泵工作平面的检测精度直接影响其工作稳定性和寿命,针对利用微分算子进行边缘检测存在"提升噪声"缺陷,提出一种基于机器视觉的测量方法。在对背光数字图像进行边缘亚像素边缘提取的基础上,采用Ramer算法对获取的亚像素边缘坐标数据按几何特征进行分段,采用改进最小二乘法,提取有用边缘,迭代拟合零件轮廓,抑制离值点对边缘检测干扰。通过机油泵内外转子的检测结果表明:该方法能够精确提取具有清晰边缘的高精度复杂形状背光图像边缘信息,高效应用于中小机械零件的中心距、圆度等几何量的中高精度(IT5～IT7)测量。     

用于遥控焊接的焊缝特征检测算法

提出了一种焊缝特征检测算法,用来进行遥控焊接立体视觉中的立体匹配。首先使用灰度形态学中的底帽变换对图像进行预处理,突出了焊缝部分,并通过Canny算子边缘检测以及闭操作获得封闭的像素级焊缝边缘;根据焊缝边缘连续和宽度有限的特点对检测出的边缘点进行筛选,剔除其中的错误点;然后对边缘离散点进行三次平滑样条拟合获得连续、光滑的亚像素级精度的焊缝边缘特征点。最后利用检测出的特征进行焊缝特征立体匹配和三维重建试验,结果表明,文中提出的特征检测算法快捷、准确,且抗干扰能力强。     

基于机器视觉的柴油机曲轴轴线弯曲检测

针对传统的柴油机曲轴弯曲检测方法效率低下、检测精度低的特点,提出一种基于机器视觉的非接触测量方法。其主要方法是旋转曲轴,拍摄曲轴各轴颈在不同角度位置的图像,对每幅图像进行中值滤波、二值化、边缘检测、亚像素处理,获取亚像素边缘,然后利用最小二乘圆法对曲轴的每个像素列截面进行拟合,求出各截面中心坐标,最后,再利用最小二乘法拟合直线,计算轴线直线度大小,进而判断柴油机曲轴弯曲状况。实验表明该检测系统不仅检测精度高,检测速度也非常快。     

基于机器视觉的弯曲角度检测

针对全自动冲压生产线中弯曲回弹角度人工检测困难的问题,提出一种基于机器视觉的检测方法。介绍了弯曲角度检测系统的设计方案,通过相机标定确定相机的内外参数,用以校正采集图像提高检测准确度,基于Halcon视觉算法对图像进行处理,识别出弯曲角度两边目标线段,计算由每个弯曲角的内外边界所组成的内角和外角的平均值,最终得到检测弯曲角度。其中,图像处理算法包括:BLOB分析将弯曲件从背景中分离出来;形态学处理得到弯曲件的内外边界;提取亚像素边缘;直线段的分割和拟合得到检测目标。该方法实现了非接触式亚像素精度检测弯曲角度,为弯曲件的质量检测提供判断依据。     

基于ACT匹配的GMA增材制造熔池形貌三维重建

基于双棱镜折射原理,设计了单摄像机虚拟双目视觉传感系统,系统达到亚像素精度. 标定了左右虚拟摄像机内外参数及其关系,完成了图像对的极线校正. 进一步优化了自适应权重Census变换立体匹配算法(ACT, adaptive Census transform),求取了校正图像对亚像素精度视差. 三角测量法重建了标准圆柱体部分表面形貌. 结果表明,标准件宽度误差优于3.17%,高度误差优于5.83%. 以熔化极气体保护电弧(GMA, gas mental arc)增材制造熔池图像对为例,采用优化的ACT匹配算法求取了熔池图像对亚像素精度视差,基于三角测量法获取了熔池表面三维形貌.     

基于机器视觉的大型球墨铸铁管直径测量系统

为了提高大型球墨铸铁管的直径测量精度和效率,建立了一种基于机器视觉的大型球墨铸铁管直径测量系统,分析图像特点,提出了一种基于邻域灰度值差异的边缘检测方法。检测系统是由一台CCD相机、LED光源和计算机组成的机器视觉测量系统。CCD相机采集图像,对图像进行图像滤波、图像分割、图像边缘检测和图像亚像素边缘检测的处理后,提取管材的边缘轮廓,利用最小二乘法将管材两边缘点拟合为两直线,根据相机成像的小孔成像原理和圆柱物体的成像特性计算管材直径,建立了相应的数学模型。实验证明,本系统可以精确、高效的实时检测管的直径大小,测量误差小于0.1 mm,符合实际测量的需要,具有很高的实用价值。     

基于亚像素精度的汽车冲压件尺寸测量系统设计

针对汽车冲压件尺寸人工测量方式存在的检测效率低和测量精度难以保证等问题,提出了一种基于亚像素精度的尺寸测量方法。先对汽车冲压件进行图像采集和预处理,接着利用Canny算子和改进Zernike矩进行冲压件图像亚像素边缘提取,再通过Hough变换对提取的圆轮廓进行拟合,最终获得了冲压件外圆直径和3个内孔直径的精确尺寸,4个圆轮廓的测量精度均高于0.025 mm,且多次测量结果的标准差小于0.009 6 mm。基于亚像素精度的尺寸测量系统,完成了测量平台的搭建和软件系统的开发,实现了汽车冲压件尺寸的非接触式亚像素级精度测量,能够满足工业应用的快速连续性测量要求。     

板材应力应变曲线视觉测量技术的实现

材料性能是钣金成形的基础,非接触式变形测量技术在材料性能测量中具有独特的优势,不仅可以得到标定区域的平均应变,而且可以得到不同时刻标定区域内任意子区域的应变。文章介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理,将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验,可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C++编程语言在Windows 2000环境下开发应用程序,研究了测量系统各模块的设计思路及实现方法,完成了板材应力应变曲线实时测量系统。     

基于机器视觉的机械测量及识别技术研究

在自动化生产中,测量技术在产品的检查、装配和品质管理占有重要的地位。其中视觉系统是众多测量工具最具潜力一种。与其他系统相比,视觉系统的最主要优点是高速、高精度且能够方便的调整测量范围。提出了一种基于机器视觉的测量和识别系统。首先使用张氏算法对崎变的图像进行校正,再利用模板匹配和模糊聚类算法对图像进行处理,以获得具体的尺寸参数。试验结果表明该系统能够快速有效地对工件进行测量、具有高的工程应用价值。     

基于视觉的齿轮齿形参数测量方法

齿轮检测技术是检验齿轮生产和质检能力的有效手段之一,随着近些年对齿轮精度要求的不断提高,非接触式的齿轮参数测量方法被越来越多地应用到实际生产和质检环节中。提出一种利用机器视觉实现齿轮齿形参数测量的方法,实现非接触式齿轮齿形参数测量。此测量系统使用轮廓拟合法来测量齿轮齿形基本参数,使用事件结构编写程序,完成了基于视觉的齿轮齿形参数测量系统。利用USB摄像头,使用背光光源对齿轮进行照明,通过USB接口连接到计算机上,利用Lab VIEW图形化编程平台的IMAQ模块对采集到的齿轮图像进行分析处理;还加入了系统测量误差分析模块,能够实时计算并显示测量误差。实验结果表明:此系统运行稳定,可重复性良好,测量精度高。     

成捆圆钢端面标牌自动焊接系统的研究

为实现成捆圆钢端面标牌焊接的自动化,设计一套以双目视觉测量引导的基于工业机器人的标牌自动焊接系统。整个系统主要由工业机器人、双目视觉识别系统、焊钉送料系统、标牌制备系统、末端操作器、控制系统等构成。双目识别系统采用双目相机扫描成捆圆钢端面,得到焊接位置坐标;焊钉供料系统实现焊钉的分料传送,标牌制备系统通过激光打标机将圆钢生产信息制作在标牌上,并将标牌输送到指定位置;末端操作器由工业机器人带动实现焊钉与标牌的抓取、定位焊接以及掰断焊钉尾部等操作;焊接控制系统中工控机与机器人、PLC、双目视觉测量系统等进行通信,完成标牌焊接的自动化流程。     

基于双目视觉的化学铣削零件轮廓测量

针对飞机蒙皮的化学铣削加工区域轮廓的测量问题,构建了一套基于双目视觉的测量系统.以双目相机作为视觉传感器,结合光源系统和多曝光融合算法得到融合图像,基于Canny算法和双三次插值法提取亚像素轮廓,通过基于ZNCC的立体匹配,最终实现化铣区域轮廓三维重建,获取区域的轮廓信息.实验结果表明,提出的系统具有较高的测量精度,显...     

基于激光视觉的ERW焊管在线错边监测系统

设计了一种基于激光视觉的ERW管子在线错边监测系统,通过先进的结构光视觉传感器来获取ERW管子焊缝的图像,采用PC机进行图像处理和模式识别,获取焊缝的宽度和错边数据,并输出给操作者,以连续在线监测管子的错边情况,这为高质量ERW焊管的生产提供了一种有效的监控手段.     

基于分区减光的电弧增材制造熔敷道尺寸主被动联合视觉检测

设计了电弧增材制造熔敷道成形尺寸主被动联合视觉检测方法，以克服结构光主动视觉传感的滞后性与被动视觉传感的信息单一性. 为了实现极高亮度的熔池与极低亮度的结构光条纹在同一CCD靶面同时清晰成像，提出了分区减光策略，对熔池与结构光条纹进行差异化的减光，使二者光强在减光之后水平相当，进而清晰成像. 相机成像光路分析表明，需要将分区减光元件设置在镜头前方一倍焦距以外或镜头后方焦点与靶面之间. 该方法实现了单CCD在一幅图像中同时清晰拍摄熔池和结构光条纹. 开发了一套图像处理算法，实时提取出了熔敷道尺寸. 结果表明，熔敷道高度检测误差优于0.1 mm，宽度检测误差优于0.2 mm.     

表面组装装备机器视觉系统研究

机器视觉系统作为表面组装装备的关键部分,其智能化程度直接决定着表面组装制造系统的智能化程度.从提高表面组装装备的加工速度和加工精度角度出发,对表面组装装备机器视觉系统进行了研究.根据机器视觉系统完成的主要任务,同时参考当今流行的机器视觉系统软、硬件组成,对表面组装装备机器视觉系统的结构及功能模块组成,各模块的工作原理、硬件结构设计、软件结构设计及它们的实现方法进行了较深入的探讨和详细的论述.     

基于单片机的视觉检测系统运动平台的研究

为了满足高精度工业视觉检测的需要,结合当前计算机视觉检测领域的研究成果,提出基于80C196KC单片机的视觉检测系统运动平台的设计方案,论述运动平台控制系统的基本组成和原理,并重点阐述视觉检测系统运动平台的硬件与软件设计.     

立体视觉在航空发动机无损检测中的应用

内窥检测技术在航空发动机故障诊断实际工作中有着广泛的应用。针对传统内窥技术存在的无法定量测量和检测可达性差等弱点，将主体视觉技术与内窥技术相融合，从硬件和软件两方面入手，研制开发出一套新型的基于立体视觉的航空发动机内窥图像分析系统，实现了图像显示、深度测量和三维重建等创新性功能。该系统的开发促进了面向可靠性维修(RCM)的航空发动机无损评价(NDE)技术的发展，对提高发动机故障诊断和预测水平具有显著的意义。