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文檔簡介
1、近幾年來,視覺測量技術發(fā)展迅速,應用領域不斷擴展,測量精度日益提高,但尚不能滿足高科技發(fā)展、精密細微加工、在線檢測等方面的要求。因而,研究人員不斷尋求新的途徑和手段,本文詳細闡述了基于主動視覺的二維精密檢測技術的基本原理、基本方法和在工程中的應用。該系列研究成果,為大、重型工件的幾何量精密測量開辟了新的途徑,進而可以推廣到三維測量技術、高分辨率光敏器件研發(fā)、特殊環(huán)境下的遠程測量、精確定位……等多項技術領域。隨著測量精度向微納米級發(fā)展,測
2、量方式由點測量向面測量過渡(即由長度的精密測量擴展至形狀的精密測量),以圖像處理技術為代表的非接觸式、高效率測量技術成為了新世紀精密測量技術的重要發(fā)展方向。
本文在平面二維精密檢測的基礎上,通過對主動視覺技術的研究,研制了一臺基于主動視覺二維精密檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對目標邊緣自動跟蹤來實現(xiàn)對目標的幾何特征參數(shù)(如長度、直徑、角度等)的測量精密。本文對檢測系統(tǒng)的硬件組成、自動控制單元,圖像處理與分析以及軟件監(jiān)測模型等方面進行了深
3、入探討。主要研究內(nèi)容及結論如下:
(1)在二維精密檢測基本原理的基礎上,研究分析主動視覺系統(tǒng)在工程實踐中的應用,提出基于主動視覺二維精密檢測系統(tǒng)的整體方案。完成攝像機伺服移動單元、系統(tǒng)光學照明及載物平臺的設計、制造以及基于PC和運動控制卡的控制系統(tǒng)設計。
(2)針對研制主動視覺精密檢測系統(tǒng),建立了一個全新的視覺測量坐標系。通過與實際標準工件的檢測結果比較,證實了該系統(tǒng)具有較高的檢測精度。對零件的非接觸式測量達到微米級
4、。實踐證明,該空間視覺測量坐標的建立,為非接觸式幾何量的測量以及三維測量技術等研究提供了理論依據(jù)。
(3)該系統(tǒng)在測量過程中采用基于面陣圖像的邊緣輪廓跟蹤方式,通過光柵坐標系對工件邊緣輪廓進行描述。實現(xiàn)了工件在光柵坐標系下的精密檢測與測量。同時解決了高精度測量中大型目標與小視場之間的矛盾以及精密測量中的精確定位問題。
(4)在圖像處理分析過程中,提出了一種新的邊緣縫合方法對目標邊緣進行有序的連接,剔除了重疊邊緣數(shù)據(jù)點
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