溫度變化對中厚板檢測系統(tǒng)影響和補償研究.pdf

1、中厚板檢測系統(tǒng)是檢測中厚板形貌的儀器，檢測結(jié)果的準確性與檢測裝置密切相關(guān)。近年來，非接觸式檢測技術(shù)迅速發(fā)展，以檢測精度高、數(shù)據(jù)處理快、具有實時性等特點廣泛引用于中厚板檢測中。隨著中國產(chǎn)業(yè)升級，對中厚板檢測系統(tǒng)的檢測精度要求也隨之提高。一方面中國在自動測量方面技術(shù)相對落后，中厚板檢測系統(tǒng)直接從國外購買。另一面溫度效應對檢測精度影響不可忽視，工業(yè)檢測現(xiàn)場常用恒溫箱控制檢測系統(tǒng)溫度，從而消除溫度效應，但隨著而來的是設備和維護成本增加。為了降低

2、中厚板的檢測成本和提高中厚板的檢測精度，因此需要加大對中厚板檢測系統(tǒng)的研究。
　　本文將以中厚板檢測系統(tǒng)為研究對象。文中建立環(huán)境溫度變化導致檢測系統(tǒng)溫度變化和拍攝圖像像素點漂移模型并進行仿真分析，實驗探究環(huán)境溫度變化對檢測系統(tǒng)溫度分別影響以及圖像像素點漂移影響的規(guī)律，最后進行系統(tǒng)溫度標定和補償驗證實驗。重點圍繞相機成像模型、相機參數(shù)標定;基于熱分析理論仿真系統(tǒng)溫度變化;基于成像模型推導出圖像像素點坐標漂移模型并進行仿真;最后論文進

3、行了實驗驗證并依據(jù)理論分析建立溫度補償模型和溫度補償驗證。論文總體內(nèi)容如下:
　　(1)闡述當前中厚板檢測系統(tǒng)的發(fā)展狀況，分析研究了檢測技術(shù)今后的發(fā)展趨勢，并根據(jù)現(xiàn)階段中厚板檢測現(xiàn)狀和問題分析了溫度效應對檢測結(jié)果的影響與溫度補償研究的意義。
　　(2)中厚板檢測系統(tǒng)的原理闡述和和實驗平臺的搭建。介紹了檢測系統(tǒng)成像模型和標定原理并標定了相機參數(shù)，推出檢測系統(tǒng)的圖像坐標系和物體坐標系相互轉(zhuǎn)換關(guān)系式。
　　(3)基于熱分析理

4、論和有限元理論，分析了中厚板檢測系統(tǒng)的溫度分布情況，仿真出系統(tǒng)溫度云圖，從而為檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計和檢測溫度點選取提供參考。
　　(4)推導溫度變化導致相機參數(shù)變化與相機圖像像素點漂移模型關(guān)系式，基于此模型進行了像素漂移仿真分析并簡化模型參數(shù)，找到像素漂移與相機參數(shù)之間簡化關(guān)系。
　　(5)實驗介紹并分析實驗結(jié)果，實驗結(jié)果驗證了理論分析的有效性。通過事先標定測量系統(tǒng)的溫度變化與相機參數(shù)變化之間模型曲線，然后利用標定曲線對相應溫度