熱真空環(huán)境下的視覺測量方法研究.pdf

1、隨著計算機視覺理論及圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，視覺測量技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。視覺測量具有測量直觀、精度高、非接觸、環(huán)境適應(yīng)力較強等諸多優(yōu)點，但是環(huán)境溫度、壓力、振動等條件也會對視覺測量系統(tǒng)的測量精度產(chǎn)生影響。當視覺測量系統(tǒng)在高低溫、真空等特殊環(huán)境條件下長時間工作，系統(tǒng)關(guān)鍵元件的性能將受到較大影響甚至會損壞，無法保證測量結(jié)果的有效性。因此，有必要對特殊環(huán)境下的視覺測量方法進行相關(guān)研究。
　　 視覺測量系統(tǒng)是一個涉及到光學、電子

2、、計算機和機械的多方面復雜系統(tǒng)，其各個環(huán)節(jié)都可能受環(huán)境條件的影響。以熱真空環(huán)境下的零件二維間隙尺寸高精度視覺測量方法為主要研究內(nèi)容，從理論上分析了特殊的環(huán)境溫度、壓力及振動對測量系統(tǒng)的影響，提出了相應(yīng)解決對策并設(shè)計了一套能夠在熱真空環(huán)境下使用的視覺測量系統(tǒng)。
　　 在視覺測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計上，以計算機為處理平臺，選用了工業(yè)級高分辨率CCD相機、遠心光學鏡頭、LED光源及數(shù)字電源，并通過增加溫控裝置和隔振平臺來減小環(huán)境條件對測量系

3、統(tǒng)的影響，從而保證系統(tǒng)在特殊環(huán)境下的長時間穩(wěn)定工作的性能。
　　 軟件設(shè)計上通過模塊化設(shè)計便于軟件功能擴展。通過綜合利用圖像去噪、閾值分割、邊緣檢測和亞像素細分等多種圖像處理算法，得到了較為理想的處理效果。設(shè)計了一種基于圖像特征區(qū)域局部平均灰度的曝光補償算法，減小光照強度變化對測量的影響。針對二維尺寸測量，采用了一種簡化的基于像素當量的實時標定方法，很好地減小環(huán)境條件變化造成的測量誤差。
　　 在熱真空環(huán)境下對測量系統(tǒng)進