面向服装定制的人体尺寸自动测量装置设计

针对服装行业竞争加剧,客户个性化需求不断增加的现状,制定了由摄像装置拍摄人体在确定位置转动不同角度时的图像,而后由计算机提取人体尺寸数据的非接触式自动测量方案.并进一步通过研究站人辅助转台体设计方法、基于单片机的步进电机和拍摄装置的控制方法,以及单片机与上位机的串行通信技术和图像传榆术等,研制出相应的测量系统样机.通过对塑料模特人体尺寸的实测表明,该系统能够较为快速、准确地提供人体被摄图像尺寸.     

轮胎胎面参数在线检测系统研究及应用

为了提高汽车轮胎生产过程中对胎面尺寸的测量精度,针对移动中的橡胶胎面设计了一种测量轮胎胎面参数的在线检测系统。选用3D激光传感器,根据传感器获得的坐标数据绘出胎面横截面轮廓,基于B样条曲线拟合方法,通过特征点测量计算胎面横截面数据;选用CCD图像传感器,设置两端基准线,根据现场亮度采用可调光源控制器,并采用OSTU算法对图像进行二值化处理,基于像素数和实际的尺寸存在线性对应关系,可获得胎面长度。现场实验结果表明,该测量系统的横截面参数测量精度小于1 mm,长度测量精度小于2 mm,能够满足生产工艺的测量要求,可实现胎面参数的在线动态测量,该测量系统具有安装方便、运行稳定等特点。     

利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸

研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量.首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘.针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法.使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm.研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量.如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下.     

宽量程糖度测量中的光学系统设计

设计了一种基于反射临界角法测量糖度的采用双光源的光学系统.该系统实现在不改变接收端图像传感器参数、保证测量精度的前提下,扩大量程.根据折反射定律,通过分析光路图,给出了该光学系统的棱镜尺寸、两光源间距、透镜焦距及通光口径等参数,并通过实验对其进行了验证.     

基于机器视觉的齿轮自适应测量系统设计

针对采用传统方法进行齿轮测量时容易遇到测量困难与测量效率低等问题，设计了一种基于机器视觉的齿轮自适应测量系统，由机器人结合视觉定位将齿轮抓取至检测平台，利用Halcon图像处理软件提取齿轮对应参数，根据齿轮参数自动生成合适的阈值以完成多批齿轮共同测量，同时机器人利用测量信息对所测齿轮进行分组。研究结果表明，系统可以识别出不同类型的齿轮，齿轮的参数检测精度误差可以达到±0.02mm,图像系统响应时间为0.2262s,该系统大大提高了测量效率，降低了测量所需的人工成本。     

基于激光三维扫描的人体特征尺寸测量

提出了一种利用三维人体点云数据测量人体关键尺寸的方法。应用线结构光激光三维扫描仪对特定站姿的人体进行扫描,获得完整三维人体点云。根据人体视线和脚尖的同向性及两腿的自然分开特征,对点云进行方位调整,使人体朝向z轴正方向。利用手动删除和最大连通域删除相结合删除噪声点。确定人体的6个特征点和20个特征平面,分别应用对应截面y坐标差值法测量长度尺寸,凸壳法测量截面周长,测量了34个人体关键长度和周长,对影响测量精度的因素进行了分析。结果表明,典型尺寸测量误差小于3%,可满足人类工效学等领域快速测量人体特征尺寸的要求。     

基于机器视觉的管孔类零件尺寸测量方法

管孔零件尺寸测量,是当前加工和装配中的一个难点.基于机器视觉的管孔零件尺寸自动测量系统,可以从根本上解决人工测量效率低、精度低的问题,而且还能对这些指标进行定量描述,对缺陷的形态、类型进行鉴别和统计,具有人工检测所无法比拟的优越性.应用机器视觉原理,设计了一套管孔类零件尺寸自动测量方法,先通过图像摄取装置把图像抓取到,然后将该图像传送至处理单元加以处理,包括图像滤波、图像边缘检测、图像分割和特征测量,最后将上述功能进行整合,搭建了管孔零件尺寸自动测量系统.     

人体坐姿尺寸虚拟测量系统的开发

针对目前我国国民体型原始数据缺乏、与坐姿相关的产品(坐姿产品)设计不良的问题,研究了人体坐姿尺寸的测量方法和人体坐姿特征点提取算法,运用机器视觉和虚拟仪器相结合的手段,设计开发了人体坐姿尺寸虚拟测量系统,为人体坐姿尺寸数据的不断更新提供了有效的测量工具,对保证坐姿产品的设计能遵循人机工程学原理具有现实意义。     

图像技术在微小零件几何尺寸测量中的应用

介绍了一种基于CCD图像的微小零件几何尺寸测量系统;给出了利用数字图像处理技术进行几何尺寸非接触测量的方法,主要包括图像的采集、预处理、二值化、边缘检测及轮廓提取等,从而得到被测物体参数的精确结果,并对测量精度进行了分析。通过实例证明了该方法的可行性和正确性。     

高速加工用Capto刀柄关键尺寸测量技术研究

为了实现对Capto刀柄关键尺寸的精密测量,在详细分析了ISO标准的基础上,确定了被测参数,设计了Capto刀柄测量系统。根据约束空间自由度的思想确定了定位方案,通过刀柄自重实现轴向定位,通过三个支承钉的合理配置实现径向定位,通过严格控制测量环规腔体的尺寸实现周向定位。利用研制出的测量系统对Capto刀柄进行了等精度测量,测量结果符合标准规定的精度要求。研究表明该测量系统的定位方式是可行的,能够满足对Capto刀柄关键尺寸的测量需求。     

一种皮鞋内腔尺寸CT测量仪

针对目前皮鞋内腔尺寸测量尚无有效的测量方法，致使制鞋业的产品设计生产落后、皮鞋的档次低及品种少的实际情况，本文研究开发了一种基于CT技术的皮鞋内腔尺寸自动测量仪。皮鞋内腔尺寸CT测量仪由6个部分组成，即X射线源与前准直器、探测系统、机械扫描及控制系统、主计算机系统、图像重建与处理系统及尺寸测量分析系统。研究结果表明，重建出的皮鞋内腔CT图像清晰，尺寸误差〈0．4mm，达到了设计使用的要求，为皮鞋内腔尺寸的无损测量提供了一种新的检测手段。     

基于序列局部图像的尺寸高精度测量方法

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究基于序列局部图像的视觉测量方法。首先分析机械零件图像边缘的过渡分布特征,提出边缘像素补偿法,消除实际边缘不能精确定位对测量精度的影响。然后以直线边缘距离测量为原型,提出基于序列局部图像尺寸特征的测量方法：对零件进行微小区域成像,生成在空间上连续的序列局部图像;应用相关系数法和双线性插值法获得相邻序列图像的亚像素级尺寸特征线,从而得到各局部图像的尺寸特征;对这些尺寸进行求和与补偿,得到零件的总体尺寸。实验表明,对常规尺寸零件的单幅图像运用边缘像素补偿法,相对测量误差在0.008%以内;对大尺寸零件应用序列图像测量法,相对测量误差在0.01%以内,具有误差积累小的优点,可用于机械零件的精密自动化测量。     

基于机器视觉的工件角度测量方法

工件角度测量方法是一项利用机器视觉技术的角度测量技术,可实现快速、非接触式测量。同时克服了人为因素。以角度块规为研究对象,首先利用亮度特征和。诲u法实现零件彩色图像灰度化和灰度图像二值化。其次利用面积法去噪和边缘提取减少噪声对后续处理的影响和提高处理速度。再次利用边界点法提取零件边缘的临界点并剔除多余的临界点即可确定三个顶点的位置坐标。最后利用倾斜角关系确定三个角度值及位置关系。试验表明。该算法可以实现了工件多角度一体化测量,实现了快速、非接触测量,满足当前工件角度检测要求。     

基于图像法的回转体轮廓测量技术

为充分利用图像测量法的突出优势,基于图像测量技术,提出了一种图像像素大小的标定方法。该方法采用标准量块从不同位置对图像的像素进行了标定;接着,比较分析标定结果,去除误差最大标定值,选取合适的值作为图像像素标定值,并采用此标定值进行测量;最后,利用该方法对一个铃铛的底部直径进行了测量并绘制了铃铛的外观尺寸图形,实验结果证明了该方法的可行性。     

微尺度MEMS上层芯片表面应变测量的方法研究

随着微纳加工技术的发展,微机电系统器件的运用领域愈加广泛,其中微机械结构的变形失效机理研究显得尤为重要。针对MEMS上层硅芯片在微尺度情况下的表面应变测量,提出了一种结合光学显微视觉、硅芯片表面特征图案的光刻工艺技术和数字图像处理技术的方法。经由该方法提取出表面图案的边缘特征,进而获得硅芯片表面的微小应变情况。通过测量硅芯片的热膨胀系数,测量值与理论值的平均相对误差值在10%以内。表明该方法可成功应用于MEMS上层硅芯片表面应变的测量。     

基于计算机视觉的脚型参数测量系统的设计与实现

提出一种便捷的足部参数测量方法,仪器装置成本低廉、操作简洁。该系统利用足底扫描设备扫描足底图像,通过CMOS摄像头获取照射在足面上的结构光图片,运用图像处理技术将足面轮廓点云与足底轮廓点云叠加融合,重构足部三维形状,并据此计算脚型测量的关键特征参数。实验表明,系统能够快速精确地完成三维脚型恢复和足部特征参数的提取,具有很好的鲁棒性。     

Integration of close range photogrammetry and expert system capabilities in order to design and implement optical image based measurement systems for intelligent diagnosing disease

In medical applications and disease diagnosis devices, image is considered as a tool for measurement and data acquisition. Most of the imaging methods usually used in medical applications are invasive and have several side effects on human body. So, other types of image based measurement systems should be developed for medical applications. The systems must be able to use the images captured in visible part of the electromagnetic spectrum. In this research a new image based disease diagnosis method has been developed which uses optical images for measuring required symptoms. In the systems which are implanted based on the suggested method measurement capabilities of close range photogrammetry and decision making ability of expert system are integrated. The integrated system can be used for the diseases whose symptoms are visible or appear as deformations out of body and around the affected area. For evaluation of the suggested method, an integrated system has been designed and implemented for intelligent diagnosing foot deformity.     

6通径闭环比例阀阀体加工工艺研究

闭环比例阀作为高端产品,广泛适用于各工业领域,而其阀体加工尺寸精度的控制已成为其广泛推广应用限制难点之一。该文介绍配备RMP40的加工中心在线测量技术及自定心液压夹具的应用,为阀体的加工提供可靠的尺寸精度保障。同时利用间接测量法解决主阀孔封油槽难测量问题,并为其它加工高精度类阀体工艺提供参考。     

基于几何光学的图像矫正法在圆管 PIV实验中的应用研究

粒子图像速度技术被广泛用于流体流动测量,介质折射率差异使光在圆管壁面发生偏折,导致图像失真,直接影响速度 测量精度。 本文建立了光学折射的物理模型,得到圆形管道中物点和图像点之间的函数关系进而得到矫正后图像的像素坐标, 使用双线性插值算法得到像素灰度值重建出矫正后的粒子图像,最后根据多重网格迭代算法计算管内速度场。 分别对流体进 行管内静态流体与管内层流速度场测量实验,对比了光学矫正箱法、线性矫正以及基于光学模型的畸变矫正方法误差。 结果表 明,本文提出的基于几何光学的图像矫正方法精度优于光学矫正箱法和线性矫正方法,并通过静态与流动实验充分验证了所建 立几何光学模型的准确性和有效性。     

调制度测量中一种新的相移误差分析方法

通过相移技术获取调制度值的调制度三维测量法,不可避免地存在相移误差,从而降低测量精度。简述了调制度测量原理,分析了相移误差对调制度的影响,提出利用图像灰度值进行相移误差分析并进行误差补偿,以提高测量精度。实验以一平面石膏为测量对象,根据测量结果,验证了该方法的正确性和有效性,对采用相移技术的三维测量法具有重要的意义。