复杂几何形状零件自动检测

本文论述了一种运用CCD和计算机图象处理技术的复杂几何形状零件自动检测系统．理论与实验研究表明．运用普通B/W摄象机，512×512图象卡，对最大尺寸为20mm的多参量零件自动检测，检测情度不大于上35μm；民检测速度为15个／分．进一步研究。可实现自动在级检测．     

基于机器视觉的微小型零件精密装配

基于机器视觉的精密装配是实现微小型零件自动组装的重要方法.所研制的基于机器视觉的自动装配系统解决了某小型产品装配中的关键问题,其中包括待装配的零件尺寸相差大、形状和特征多样、表面质量差别较大、需要同时保证组装的位置精度和形位公差等.采用Canny边缘提取、圆的最小二乘拟合、轮廓提取、质心主轴计算、图像拼接等方法实现了待装配零件的识别定位,通过设备坐标系统的转换保证了小型零件的精确装配.实验结果表明装配精度小于40μm.     

激光扫描尺寸形状自动检测系统的研究

本文介绍了激光扫描尺寸形状自动检测系统的组成及工作原理，利用该系统可对回转体类零件的径向尺寸、轴向尺寸以及形状进行自动非接触测量，具有功能多、测量精度高、速度快、测量结果显示和打印等特点．     

基于机器视觉的火花塞间隙检测技术

针对火花塞间隙人工检测不足,提出一种基于机器视觉技术的自动检测方法。采用背光源、远心镜头和CCD面阵相机搭建图像采集系统,摄像机校准和火花塞模板创建后,采用形状匹配算法找出火花塞图像,基于亚像素边缘轮廓测量出火花塞间隙尺寸。实验结果表明:视觉检测结果与人工测量结果一致,可用于火花塞间隙尺寸的自动判别和定量检测。     

用PC-DMIS软件自动测量类环形平面平面度的方法

正当今坐标测量机已经是一种类似万能测量机的计量检测设备,坐标测量机在检测过程中经常遇到类环形零件的平面度测量,该类零件主要用于表面密封接触,零件表面平面要求非常严格。仔细分析该类零件,形状类似、大小不一,以往的测量方法都是用手工测量,这种方法要求测量人员的技术水平高,测量过程平稳,否则就会造成重复性差,测量数据不稳定;在Global坐标测量机上直接运用PC-DMIS软件对这类零件自动测量又无先例。     

某炮弹药筒内孔尺寸在线检测系统研究

目的研究炮弹药筒内孔几何尺寸在线自动检测系统。方法根据炮弹药筒内孔几何尺寸的设计要求和加工工艺特点,应用气电测量系统对其进行测量。根据气电测量系统的测量特点设计机械运动结构;设计自动检测系统实现自动上下料、在线测量、数据采集处理和触摸屏监测。以PLC作为自动控制、数据采集和数据处理的核心。针对测量数据的特点提出了一种高效通讯数据处理方法,解决了串行通信数据格式分散、运算困难和数据显示不匹配等问题;运用标准环规对该自动检测系统的重复度、线性度进行了实验研究,并将测量结果准确地显示在触摸屏上。结果该系统的最大测量偏差为4μm,测量数据的离散程度小,系统的重复性精度高;由拟合直线可知系统的线性特性好。结论通过对该在线检测系统的实验研究,保证了其对炮弹药筒的检测效率达到800件/h,且检测精度和运行可靠性高。     

轮廓度法在“短圆弧、大半径”类零件圆弧检测中的应用

本文介绍了对于检测精度要求高的"短圆弧、大半径"类零件在测量圆弧及其相关尺寸时,特别是在没有参考元素确定理论圆心的情况下,根据零件自身圆弧部分测量点,应用轮廓度法测量圆弧半径及其轮廓形状。本文是对在这种特殊情况下常规检测手段无法准确检测而采取的一种测量方法的阐述。     

基于旋转工件轮廓智能输入系统二维视图的三维重构技术

为了解决虚拟三坐标测量软件对军工涉密项目中零件检测路径规划问题,提出了一种基于二维视图的三维重构技术,设计了旋转工件轮廓二维视图的智能输入系统;操作人员根据提示输入图纸上旋转体母线的关键信息;系统软件对输入信息进行连续性、交叉性和封闭性判断,以构成正确轮廓母线;环绕旋转轴旋转母线重构出三维实体模型,按照标准IGES文件格式输出,从而实现二维视图的三维实体重构、生成的IGES文件提供给坐标测量机系统软件,可实现坐标测量机的自动化测量．联合运用该输入系统与虚拟三坐标测量机,解决了军事涉密项目中零件检测的路径动态规划问题     

襟副翼长孔系同轴度光学测量系统研究

针对襟副翼长孔系零件存在的空间跨度大、被测孔径小、孔深短、相邻孔间距大、测量空间受限、无测量基准等问题,设计了一套以光谱共焦传感器为核心的非接触式同轴度光学测量系统。根据激光准直数学模型,通过使用位置灵敏探测器(PSD)和多自由度运动平台,实现了零件在空间任意状态下的基准轴线建立。系统引入90°径向光谱共焦型探头,实现小孔零件内部轮廓参数的获取,并设计相关截面圆拟合算法和同轴度智能优化算法,以解决该类零件的同轴度测量问题。试验结果表明,针对轴向尺寸总长度≥3 000 mm、孔径≤10 mm、孔间距≥1 000 mm的待测零件,系统具备较高的同轴度检测精度,测量误差不超过0.1 mm。     

基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴同轴度精密测量方法研究

针对传统测量方法存在的准确度不高、检测速度慢等问题,该文提出一种基于结构光三维扫描技术的小尺寸轴类零件的同轴度精密测量方法。采用视频图像信息的采集、视频图像处理和三维模型重构等技术实现轴类零件扫描重建,运用点云数据处理系统和同轴度误差计算系统获取同轴度误差。选取一小尺寸轴作为研究对象进行试验,系统重复性测量的标准偏差为0.7μm,以同轴度测量仪测量的径向跳动数据作为参考,截面最大差值为8.2μm,测量结果满足要求。该文可为小尺寸轴类零件的同轴度检测提供参考。     

激光接力测量方法和误差分析

为了解决工程实际应用中遇到的被测物体长度大于作为基准的激光束长度的问题,提出了一个接力测量方法.该方法将被测物体分段测量,相邻两段之间有一定长度的重合部分,利用重合部分在两段测量中的测量结果,用最小二乘直线拟合找出相邻两坐标系间的关系,从而将分段测量的数据表达在一个统一的坐标系中.以直线型被测物体为例,详细介绍了激光接力测量方法.分析了方法的误差并给出了依据测量误差要求选取测量参数的方法.结合应用实例,讨论了影响测量精度的因素.结果应用到客运专线轨道平顺度检测中,取得了满意的效果.     

Metrological analysis of multichannel TV methods of measuring object geometrical parameters

A metrological analysis is presented of a multichannel TV method of measuring the geometrical parameters of an object on the basis of several TV cameras separated in space by fixed distances and forming a geometrically connected system. Expressions are given for the error and threshold sensitivity of this device. Specifications are formulated for the equipment and components of the measurement systems.     

Adaptive whole-field optical profilometry: a study of thesystematic errors

An analysis of the sources of systematic errors in an optical whole-field profilometer based on the projection of fringes is presented here. In the system, the determination of the object profile is performed by triangulation. Both the period of the fringes and the geometrical system parameters on which triangulation operates (i.e. the distance between the object and the acquisition/projection units, and the distance between the acquisition unit and the projection unit) represent the input parameters of the profile evaluation algorithm. The influence on the height error introduced by an inaccuracy in the determination of the projected fringe period, as well as of the geometrical parameters of the system, is investigated here. The distortion in reconstructing the object shape due to the finite distance illumination scheme used in the system is also studied. The results obtained from the analysis are used to increase the accuracy at the optical profilometer by means of a suitably developed correction algorithm     

基于相位测量轮廓术的复合光栅优化设计

基于复合光栅的相位测量轮廓术在物体三维信息重建中是一种非接触、实时的测量方法.通过对这种光栅的形成机理分析,发现当复合光栅中的空间调制光栅的频率一定时,其中相移光栅周期与三维重构精度有关,并且存在一个重构均方差最小值的相移光栅周期,其大小与被测物体的形貌有关.因此,可通过优化复合光栅结构的方法来提高测量精度.利用数字投影仪将连续改变相移光栅周期得到的复合光栅投影到物体,获取变形光栅图像来重建物体的三维信息,从周期数与均方差关系曲线中找到对应的复合光栅的最优化参数,以实现复合光栅最优化设计.通过数字模拟和实验都证实采用优化设计的复合光栅来提高物体的测量精度是有效的.     

Computed tomography postacquisition data correction for systemalignment errors

A critical issue in obtaining high-quality images from a computed tomography system is the mechanical alignment of the data acquisition system. This paper will compare two methods of measuring and correcting errors introduced into second-generation computed tomography data sets from misalignment of the system. Both of these methods use a projection data set from a complete scan of an object as a starting point. One method is an iterative method that looks at residual errors in selected portions of the reconstructed image. The other method requires that the centroids of the projection data coincide with the centroid of the object. It will be shown that the centroid registration algorithm can be used to accurately measure a number of important computed tomography system alignment parameters and is mathematically efficient. The residual error algorithm will be shown to give less satisfactory results     

带直线特征的数字图象的位置检测

在图象测量及物体精确定位处理中，为了确定被测物体的旋转及平移的偏差量，通过处理被测物体图象的边缘而获得的几何参数，为提高到测量系统的精度，本文提出了一种通过提取图象边缘的直线特征；并对边缘点进行插值和加密的方法，将图象边缘定位于亚象元，利用最小二乘法拟合出直线方程，根据求得的参数，可以确定图象的旋转及平移量。     

双CCD视觉传感器的建模及优化设计

依据几何成象原理建立起双ＣＣＤ视觉传感器坐标的数字模型,导出其有效视场的计算公式,并分析了有效视场、坐标测量精度和传感器结构参数之间的关系。综合导出的公式及的判据,编制出相应的优化设计软件,由计算结果发现,当给定有效视场及各结构参数的测量误差值时,可寻求该传感器的最优结构布局,使坐标测量精度最佳。     

三波长温度测量方法

对短波段内的发射率函数建立了一种普适性模型,这种普适性发射率模型只需选择三个波长即可构造封闭的温度测量方程,解决了辐射测温中温度与发射率相互耦合的问题,从而实现了实际温度的准确测量。在测量数据处理上,采用分量形式,消除了测量光学系统的影响,使其无需标定且计算简单。     

In situ calibration for wide-angle, three-dimensional stereoscopic image analysis

Accurate measurement of three-dimensional object coordinates from stereoscopic images is an essential element in various applications that require three-dimensional position information. Conventionally, optical ray tracing has been the measurement method of choice. However, it requires accurate knowledge of geometrical and optical parameters, such as the image distance, camera locations relative to the object field, and size, shape, and refractive index of intervening elements, such as apparatus windows. On the other hand, all these parameters need not be known if an optical transformation method based on an in situ calibration experiment is used. Furthermore, the use of in situ calibration not only increases the effective accuracy of the measured three-dimensional object coordinates but also reduces significantly the computational time compared with conventional optical ray tracing. The computational efficiency of the technique used is essential, especially when the application requires multiple determinations of a large number of three-dimensional coordinates, such as is the case with three-dimensional particle-tracking velocimetry. The basic concept and formulation of an optical transformation method based on an in situ calibration experiment is introduced. The technique is first demonstrated with synthetic data, then case studies with actual in situ calibration data are discussed.     

一种基于MATLAB的植物叶片参数测量系统

提出了一种基于MATLAB的植物叶片参数自动测量系统方案.该系统利用扫描仪获取包含标定物的叶片图像,对其二值化后进行边缘跟踪,获得标定物和叶片的边界,最后借助标定物的实际直径和面积得到叶片的面积、周长、长、宽等参数.经对两种叶片进行的实验.结果表明,此系统能够快速、准确地进行叶片参数的自动测量,具有较高的效率和实用性.