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《天津大学》 2010年
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微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究

张进  
【摘要】:随着计算机技术的飞速发展,影像测量技术凭借其非接触、高精度等优势已获得了广泛的应用。近年来由于工业工艺水平的不断进步,高精度微型零件的数量呈指数增长。然而,现有的影像测量仪受精度与视场矛盾的制约,测量效率低下,难以满足高精度、高效率的测量需求。本文对高精度影像测量系统中的关键技术进行了研究,包括硬件系统的搭建与调整、高精度的边缘定位技术、系统标定以及图像超分辨率重建技术等。以手表中精度最高的零件之一——擒纵轮为测量对象,完成了“擒纵轮视觉检测仪”,实现了不同规格擒纵轮高精度、高效率的测量,相对测量精度优于1/2000,并完成了工业现场的调试和验收。具体的工作和创新点主要包括: 1.以擒纵轮为测量对象,完成了高精度影像测量系统。主要包括:确定基于完整成像的测量模式;采用自行设计的物方远心光路,并在设计中将擒纵轮关键尺寸所处的环带区域(靠近视场边缘的部分)畸变矫正至最小;完成了照明设计。 2.对系统光轴与物面的垂直度和物面的对焦精度的高精度调节进行了研究。分别提出了基于图像区域清晰度的系统光轴垂直度评价方法和基于图像插值的清晰度评价方法,通过实验验证了方法的有效性,并实现了“擒纵轮视觉检测仪”中系统光轴与物面的垂直度和物面对焦精度的高精度调节。 3.研究了图像边缘的高精度定位技术。包括像素级的边缘提取,轮廓跟踪技术和亚像素级的边缘定位技术。提出了基于模板相关的亚像素定位算法,对不同类型的边缘建立不同的边缘模板,利用该模板和实际边缘进行相关运算,找出最佳的相关位置,从而实现边缘点亚像素级精度的定位。 4.完成了高精度的系统标定以及擒纵轮特征参数的计算和软件设计。实现了多种规格擒纵轮的11类参数的高精度、高效率测量,并完成了“擒纵轮视觉检测仪”的现场调试,通过测试验收,可靠、稳定的运行在工业现场。 5.研究了基于序列图像的超分辨率重建技术以提升原始图像的分辨率,从而提升测量精度。针对当前基于精确微位移的序列图像超分辨率重建技术中,精确微位移难以获取的难题,提出了基于随机微位移的超分辨率重建技术,并用于影像测量,提升了测量精度,设计实验证明了该方法的有效性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚昊;吕乃光;娄小平;邓文怡;;二维视觉测量中光轴与载物台垂直度调节方法[J];北京机械工业学院学报;2006年03期
2 杨宝华;袁志树;文昌辞;;应用软件人机界面优化的研究[J];电脑知识与技术;2009年18期
3 张进;王仲;李霞;;微型零件中圆孔的高精度定位方法[J];电子测量与仪器学报;2008年03期
4 顾妍午;李平;陶文华;田绍宽;;基于改进BP神经网络的手写邮政编码识别[J];辽宁石油化工大学学报;2008年01期
5 王凌,张平,冯华君,徐之海,李奇;用多次移位成像提高CCD成像分辨力的反演解析法[J];光电工程;2003年03期
6 段发阶,叶声华,王春和,吴迈;拔丝模孔形计算机视觉检测技术[J];光电工程;1996年03期
7 贺秋伟;王龙山;刘庆民;李国发;;基于支持向量回归的小尺寸零件精密测量[J];光学精密工程;2007年04期
8 徐正平;翟林培;葛文奇;赵秀影;刘妍妍;耿文豹;;亚像元的CCD几何超分辨方法[J];光学精密工程;2008年12期
9 覃凤清;何小海;陈为龙;吴炜;杨晓敏;;一种图像配准的超分辨率重建[J];光学精密工程;2009年02期
10 黄战华,蔡怀宇,张以谟,李贺桥,夏劲松,李蒙;基于半像素错位的多幅图像重建高分辨率图像技术研究[J];光学技术;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 袁野;摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D];大连理工大学;2002年
2 曹聚亮;图像超分辨率处理、成像及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 陈向伟;机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
4 朱铮涛;基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D];华南理工大学;2004年
5 贺秋伟;基于计算机视觉的微小尺寸精密检测理论与技术研究[D];吉林大学;2007年
6 孙双花;视觉测量关键技术及在自动检测中的应用[D];天津大学;2007年
7 张洪涛;钢板表面缺陷在线视觉检测系统关键技术研究[D];天津大学;2008年
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1 杨纯;擒纵轮半自动视觉检测仪测量系统研究[D];天津大学;2010年
2 余厚云;微型零件在线检测系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
3 岳卫宏;计算机视觉技术在齿轮测量中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
4 周智浩;基于序列图像的二维超分辨率重构技术研究[D];浙江大学;2006年
5 张变莲;车辆牌照识别系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
6 王政良;完整成像测量方法中拼接技术的研究[D];天津大学;2006年
7 李霞;基于模板的微型零件完整成像测量方法的研究[D];天津大学;2007年
8 张俊杰;微型零件完整成像测量仪技术研究[D];天津大学;2007年
9 张进;完整成像测量方法中轮廓测量技术的研究[D];天津大学;2007年
10 操晶晶;完整成像法微型零件轮廓自动测量与评定技术研究[D];天津大学;2008年
【共引文献】
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1 邢青青;罗新斌;;基于小波去噪和机器视觉的边缘检测[J];四川有色金属;2009年01期
2 孙可;;一种塑料光学非球面镜片的成型技术[J];工程塑料应用;2009年06期
3 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
4 朱孔凤;;自动聚焦区域选择算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年02期
5 孟军;;一种局部构造的三次参数样条[J];安徽工学院学报;1987年01期
6 刘光富;谢漱峰;;盘形凸轮轮廓的自动编程[J];安徽工学院学报;1989年01期
7 林巨广;谢漱峰;;半自由曲面的创成[J];安徽工学院学报;1989年03期
8 孟军;;非圆曲线的双圆弧等误差逼近[J];安徽工学院学报;1989年03期
9 夏金兵;;三次样条在数控编程中的应用[J];安徽工学院学报;1991年02期
10 邬弘毅;;四阶交错B—样条曲线[J];安徽工学院学报;1991年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张青锁;刘占时;;数字地形图的误差校正[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
7 张新洁;谢哲东;;用于精密位移测量的视频引伸计系统的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 张炜;蒋大林;郎芬玲;曹广鑫;王秀芬;;图像处理技术应用于选矿领域的综述[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
9 谢家兴;刘洪山;王建;代秋芳;;基于Authorware的工程光学多媒体教学系统的制作[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 周灿林;李剑峰;徐建强;李方义;高成勇;司书春;王红星;;铝盖质量光学在线检测研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
5 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
6 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
7 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
8 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
9 张梅;基于个性化眼光学结构的人眼色差的研究[D];南开大学;2010年
10 杨承;日盲型紫外探测和直升机着舰光电助降技术的研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈国强;准双曲面齿轮接触图像齿形轮廓和接触斑点的二维重构[D];河南理工大学;2010年
2 王敏君;基于图像的自动聚焦方法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 徐成功;智能CCD垂线坐标仪[D];山东科技大学;2010年
4 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
5 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 姜涛;数字视频在多光轴动态同步检测中的应用[D];长春理工大学;2010年
7 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
9 王悦竹;80口径观鸟镜ED光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
10 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张备伟,吴福朝;基于正十二边行平面模板的摄象机自标定[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
2 罗志勇;;用线列CCD测量钢板宽度和检测孔洞缺陷的信号处理[J];半导体光电;1991年01期
3 陈向伟,王龙山,刘庆民;图像测量技术在微型齿轮测量中的应用[J];半导体光电;2004年06期
4 王斌,罗志勇;运动热钢坯外形尺寸在线测量系统的设计[J];半导体光电;1995年02期
5 王宸昊;黄辉先;吴翼;汤红忠;;彩色汽车牌照的定位方法[J];兵工自动化;2006年06期
6 郭军,曾文涵,谢铁邦;弹头发射痕迹计算机图像比对系统研究[J];兵工学报;2003年04期
7 李全信;圆曲线的拟合方法与精度分析[J];北京测绘;2001年03期
8 蔡轶珩;逐次逼近线性规划法─—一种评定形状误差的新方法[J];北京工业大学学报;1999年03期
9 左云波,张怀存;一种改进的BP网络快速算法[J];北京机械工业学院学报;2005年01期
10 龚昊;吕乃光;娄小平;邓文怡;;二维视觉测量中光轴与载物台垂直度调节方法[J];北京机械工业学院学报;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张艳珍;微机视觉系统相关理论及技术研究[D];大连理工大学;2001年
2 袁野;摄像机标定方法及边缘检测和轮廓跟踪算法研究[D];大连理工大学;2002年
3 吴斌;大型物体三维形貌数字化测量关键技术研究[D];天津大学;2003年
4 李立轻;基于计算机视觉的织物疵点自动检测研究[D];东华大学;2003年
5 崔扬;图像检测技术在皮革缺陷检测中的应用研究[D];浙江大学;2004年
6 陈向伟;机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D];吉林大学;2005年
7 朱铮涛;基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究[D];华南理工大学;2004年
8 刘力双;电子摄像式刀具预调测量仪的研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张平;基于序列图像重构的超分辨率成像技术研究[D];浙江大学;2003年
2 杨丽凤;面阵CCD高精度测量应用技术[D];太原理工大学;2002年
3 冯卫东;工业零件形状尺寸图像检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 郑霞;车牌照识别关键技术研究[D];西北大学;2004年
5 岳卫宏;计算机视觉技术在齿轮测量中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
6 李沁;基于分形几何的图象识别方法研究[D];华北电力大学(河北);2006年
7 于莉洁;基于饱和度信息和人工神经网络的汽车牌照定位[D];东北师范大学;2006年
8 杨密;复杂曲线轮廓度的误差评定[D];西安工业大学;2006年
9 唐双童;车辆牌照识别技术研究[D];辽宁师范大学;2005年
10 陈勇;基于机器视觉的表面缺陷检测系统的算法研究及软件设计[D];天津大学;2006年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 张翼飞;李良福;王娇颖;郑宝忠;;基于超分辨率重建的图像增强算法研究[J];应用光学;2011年02期
2 沈焕锋,李平湘,张良培;一种基于正则化技术的超分辨影像重建方法[J];中国图象图形学报;2005年04期
3 王程,王润生;基于MAP框架的图像序列超分辨率和模板匹配[J];计算机学报;2003年08期
4 张新明,沈兰荪;基于多尺度边缘保持正则化的超分辨率复原[J];软件学报;2003年06期
5 赵歆波;马钟;;一种涡轮叶片DR图像分辨率增强方法[J];机械科学与技术;2011年07期
6 吕侃;王世勇;;超分辨率技术在红外微扫描中的应用[J];电子设计工程;2011年13期
7 谭兵,徐青,耿则勋,邢帅;超分辨率图象重建技术发展现状[J];信息工程大学学报;2003年04期
8 康燕妮;黄欢;朱玉艳;来沛剑;;基于SIFT的超分辨率图像配准及MATLAB实现[J];电脑知识与技术;2009年28期
9 张地,杜明辉;大倍数超分辨率图像重构的通用快速算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年11期
10 孙余顺;苏秉华;牛丽红;;MAP序列多帧图像超分辨率复原[J];光学技术;2006年S1期
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1 陈博洋;郭强;谷松岩;;气象卫星遥感图像的超分辨率重建研究[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
2 陶然;杜述松;张文喜;;频谱编码超分辨率方法研究及其影响因素分析[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
3 石伟玉;张旭东;任溯;;基于分层运动估计的POCS超分辨率图像重建[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
4 杨剑;周诠;李映;赵荣椿;;一种改进的基于MAP的超分辨率图像重建算法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
5 阮小燕;陈向宁;高孟男;;基于相位相关法与小波变换的图像超分辨率重建[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
6 肖鹏;胡栋;;基于窄量化约束集的H.264视频超分辨率重建方法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
7 张晓川;陈金龙;;扩展数字图像相关方法初值选择及亚像素位移测量[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
8 闫允一;郭宝龙;;基于小波的图像超分辨率重建算法研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
9 赵荣椿;;超分辨率图像重建及其应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
10 彭刚;朱思俞;;高清晰度高自然度汉语文语转换系统的研究与实现[A];第五届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1998年
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1 本报记者 梁靓;等离子电视动态清晰度高于液晶电视[N];中国电子报;2009年
2 本报记者  张黎华;“五一”促销频现权威认证[N];厦门日报;2006年
3 郝清霞;清晰度强调的方法[N];中国包装报;2003年
4 通讯员 刘润红;杜莫镇注重提高新农合清晰度[N];桂林日报;2007年
5 桑雪骐;彩电动态清晰度规范将出台[N];中国消费者报;2008年
6 白朋飞;产品线瘦身提高品牌清晰度[N];江苏经济报;2005年
7 记者 吴晓莉通讯员 裴蓓 庞磊;新加坡启用电子签证 申请人须认真核对[N];中国民航报;2008年
8 白朋飞;给产品线瘦身 提高品牌的清晰度[N];中国工业报;2005年
9 孙华茂;采用新技术提高电视清晰度[N];经济日报;2000年
10 罗静 吴红梅;南大“牵手”摩托罗拉[N];新华日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张进;微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究[D];天津大学;2010年
2 程琳;远场超分辨率成像与亚波长聚焦的研究[D];兰州大学;2011年
3 葛广顶;时间反演电磁波的超分辨率特性及其应用[D];电子科技大学;2011年
4 李展;空间超分辨率图像重建算法研究[D];华南理工大学;2012年
5 熊志伟;基于范例的高性能图像超分辨率[D];中国科学技术大学;2011年
6 李民;基于稀疏表示的超分辨率重建和图像修复研究[D];电子科技大学;2011年
7 谌雨章;激光水下成像的图像复原及超分辨率重建算法研究[D];华中科技大学;2012年
8 谭兵;多帧图像空间分辨率增强技术研究[D];解放军信息工程大学;2004年
9 曹聚亮;图像超分辨率处理、成像及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
10 刘刚;图像及视频序列超分辨率技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
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1 刘雄;双三次COONS曲面在序列图像超分辨率中的应用[D];大连理工大学;2005年
2 赵文蕾;基于互有位移序列图像的超分辨率复原技术研究[D];燕山大学;2006年
3 李霞;基于模板的微型零件完整成像测量方法的研究[D];天津大学;2007年
4 胡萌萌;基于亚像素级位移的超分辨率成像系统设计[D];西安工业大学;2012年
5 张蓓蓓;超分辨率图像的重建[D];西安理工大学;2010年
6 张东;超分辨率图像重建算法研究[D];西安工业大学;2011年
7 刘志文;正则化超分辨率重建算法研究[D];昆明理工大学;2012年
8 张进;完整成像测量方法中轮廓测量技术的研究[D];天津大学;2007年
9 全卉;超分辨率图像配准与重建[D];上海交通大学;2010年
10 余厚云;微型零件在线检测系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
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