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《武汉理工大学》 2012年
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基于机器视觉的工件加工尺寸在线测量方法与系统研究

廖维  
【摘要】:测量是制造技术中数据获取的重要途径,同时也是产品制造过程的关键工艺流程,关乎产品质量。先进制造技术的发展,对测量提出了高精度、高效率、良好柔性等要求。传统的产品尺寸测量停留在人工检测、简单的机械装置检测、光学仪器检测等层面,其测量效率以及精度已经跟不上科研实验、生产加工的节奏。 基于机器视觉的工件加工尺寸在线测量系统将机器视觉技术引入到加工过程中,采集到工件的视场图像,经过一系列的图像处理操作之后提取出工件的边缘轮廓,然后计算出所需尺寸。该系统利用机器视觉实时、柔性的特点,有效地提高了测量的效率与精度。 本文从机器视觉技术出发,详细叙述了机器视觉技术在工件加工尺寸在线测量上的应用,重点研究摄像机测量过程及算法,并通过软件编程开发出基于机器视觉的在线测量系统。主要研究内容如下: 1、介绍了机器视觉技术,详细地分析了基于机器视觉的在线测量系统方案,搭建了硬件实验平台; 2、对摄像机标定技术进行研究,采用标准件标定法对系统进行了标定,通过实验计算了系统标定结果并进行了可信度分析; 3、通过对各种边缘检测算子的分析,提出了改进的一阶边缘检测算子进行边缘粗定位,该方法原理简单,运算速度快。粗定位之后利用亚像素边缘提取算法进行边缘细化,提高边缘定位精度; 4、开发了基于机器视觉的在线测量系统软件。该软件模块完整,性能可靠,方便操作,可作为系统工作、系统实验、系统演示及数据处理等功能的工具;利用设计的系统软件与搭建的硬件平台,完成了机床在各转速下产生的系统误差测量实验与机器视觉在线测量实验,实验数据显示,该系统的测量精度满足测量要求。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41;TP274

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