基于機(jī)器視覺的螺紋參數(shù)測量系統(tǒng).pdf

1、螺紋件在機(jī)械裝備中有著廣泛的應(yīng)用，隨著精密機(jī)械的發(fā)展，不僅要求螺紋聯(lián)接可靠，使用時(shí)間長，而且要求螺紋聯(lián)接的部件之間要有較高的配合精度，例如在空間技術(shù)和武器裝備中，因此實(shí)現(xiàn)螺紋的高精度測量有重要的實(shí)用價(jià)值。近些年，基于機(jī)器視覺的技術(shù)得到飛速發(fā)展，在螺紋測量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在國內(nèi)外機(jī)器視覺測量螺紋中，大部分存在測量范圍較小，不能夠獲得螺紋整體的輪廓坐標(biāo)，螺紋遮擋失真等問題。
　　針對螺紋參數(shù)測量問題，本課題以CCD相機(jī)為核心器件，通

2、過相機(jī)采集螺紋輪廓數(shù)據(jù)，坐標(biāo)計(jì)算的方法，建立了基于機(jī)器視覺的螺紋參數(shù)測量系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍，高精度，快速的測量。本課題主要進(jìn)行了如下研究:
　　(1)根據(jù)投影法的測量原理，建立了螺紋參數(shù)測量平臺，采用螺紋工件旋轉(zhuǎn)、相機(jī)跟隨拍攝的方式采集螺紋在平行背光下的輪廓數(shù)據(jù)，擴(kuò)大了系統(tǒng)的測量范圍，能夠?qū)Χ喾N尺寸的螺紋進(jìn)行測量。
　　(2)相機(jī)采集螺紋牙型輪廓圖像，中值濾波實(shí)現(xiàn)圖像的平滑，最大類間方差法分割圖像，Canny算子提取牙型的

3、整數(shù)精度輪廓，二次曲線擬合的方法實(shí)現(xiàn)牙型邊緣的亞像素定位，得到輪廓的精確定位信息。
　　(3)推導(dǎo)了坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式，根據(jù)螺紋圖像的幾何特征，提取螺紋的特征點(diǎn)，設(shè)計(jì)了螺紋大徑、小徑、中徑、螺距和牙型角的測量算法，實(shí)現(xiàn)螺紋的各個(gè)參數(shù)測量。通過轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)獲得螺紋輪廓數(shù)據(jù)，經(jīng)過三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。
　　(4)根據(jù)空間幾何原理分析了螺紋投影圖像的遮擋失真現(xiàn)象，推導(dǎo)了螺紋真實(shí)牙型邊界方程和遮擋曲線方程，建立了失真模型。分析了牙型失真