基于機(jī)器視覺的船用彎管幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、彎管大量應(yīng)用于航空航天、船舶、汽車等工業(yè)領(lǐng)域，起著連接、控制、變向、分流、支撐等重要作用。由于數(shù)控加工中彎管存在回彈，無法用解析法或數(shù)值法進(jìn)行修正。目前最好的補(bǔ)償方法是在加工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)彎管直接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)比較，以及時(shí)將誤差反饋給彎管機(jī)，修改數(shù)控加工代碼，使后繼加工件盡快與圖紙吻合，滿足精度要求，降低加工成本。
　　本文根據(jù)課題要求，設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器視覺的非接觸式測(cè)量系統(tǒng)?？紤]到彎管空間結(jié)構(gòu)，本文采用雙目立體視覺三維測(cè)

2、量技術(shù)：首先根據(jù)雙目立體視覺測(cè)量原理構(gòu)建一套圖像獲取的硬件系統(tǒng)，其中包括了相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡的選擇及照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等；然后結(jié)合課題的特定環(huán)境，通過對(duì)相機(jī)標(biāo)定的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，確定選用操作簡(jiǎn)單，標(biāo)定結(jié)果精度高的基于OpenCV圖像處理平臺(tái)的雙目立體標(biāo)定方法；圖像處理部分，首先進(jìn)行濾波預(yù)處理得到高質(zhì)量的彎管圖像，接著在邊緣檢測(cè)時(shí)利用canny算子進(jìn)行粗定位后結(jié)合單位圓空間矩法對(duì)圖像邊緣進(jìn)行亞像素級(jí)定位，然后對(duì)彎管進(jìn)行邊緣和中心軸線提取，最后利用

3、極線約束等對(duì)圖像進(jìn)行基于中心軸線的立體匹配，結(jié)合雙目立體視覺原理計(jì)算出各匹配點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)彎管幾何參數(shù)的測(cè)量。
　　根據(jù)課題給定范圍的直徑為φ89mm-φ219.1mm，最大彎曲角度195°，彎曲半徑 R=3D的大型金屬?gòu)澒苤羞x取3組不同參數(shù)的彎管進(jìn)行試驗(yàn)，彎管外徑、彎曲角度以及彎曲半徑結(jié)果精確度分別達(dá)到了0.02mm、0.2°及0.15mm以內(nèi)，證明該測(cè)量系統(tǒng)滿足課題要求。最后對(duì)影響測(cè)量系統(tǒng)誤差較大的因素進(jìn)行了分析，并給