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用于万能工具显微镜的图像处理技术研究

胡霞珍  
【摘要】:万能工具显微镜作为传统的二维坐标测量系统,在几何测量中具有最为广泛的应用。但是在实际使用中,存在着读数过程烦琐、测量时间长、人员主观误差相对较大、自动化程度低等缺点,难以满足人们对高精度零件尺寸测量的要求。因此本文针对原有万能工具显微镜存在的缺点,提出了一种基于图像的万能工具显微镜改进方法。该方法采用CCD图像技术,可有效的解决上述问题,大大提高测量精度并降低操作人员的劳动强度。 本文在综述尺寸检测及相关技术国内外发展现状的基础上,建立基于图像的万能工具显微镜测量系统。该系统主要由图像传感系统、图像采集系统、图像处理系统所组成。本文详细介绍了该测量系统的结构和工作原理,并针对改进后的系统建立了数学模型,进行了系统误差分析并在此基础上对系统的各个参数进行了限定。最后,详细介绍了图像处理技术,探讨了几种常见的处理方法,尤其是对亚像素细分技术进行重点研究。在此基础上,分别选定了中值滤波、Roberts算子和空间矩方法来对图像进行滤波、边缘提取和亚像素细分,并进行实验研究。 利用CCD对万能工具显微镜进行改进以实现尺寸测量,具有测量速度快、测量精度高、测量实现非接触等一系列优点,很适合工业上零件的精密测量,具有较高的应用价值和广泛的应用前景。本文设计的测量系统测量范围为200mm×100mm,其测量精度为1μm。


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