曲面孔位視覺測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車覆蓋件的曲面造型越來越復(fù)雜,制件的裝配精度要求越來越高,對(duì)工業(yè)檢測(cè)帶來了極大的挑戰(zhàn)。汽車的裝配精度很大程度取決于覆蓋件上圓孔的尺寸、形位精度。在整車裝配時(shí)往往會(huì)因?yàn)楦采w件上孔徑的偏差或者孔位關(guān)系發(fā)生變化導(dǎo)致無法裝配。因而曲面圓孔的尺寸位置精度直接影響著汽車覆蓋件的裝配精度。曲面圓孔檢測(cè)方法主要是通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢具來檢測(cè)。每個(gè)汽車覆蓋件均需要定制相應(yīng)的檢具,成本高,效率低。所以汽車覆蓋件的曲面圓孔檢測(cè)迫切需要一套高效、廉價(jià)且具有通

2、用性的檢測(cè)方法。針對(duì)此問題,本文提出基于線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)對(duì)曲面圓孔尺寸與位置關(guān)系進(jìn)行視覺檢測(cè)的方法。首先開發(fā)一套手持式三維激光掃描系統(tǒng)對(duì)曲面圓孔進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取;然后采用點(diǎn)云邊界交互提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)圓孔邊界點(diǎn)云的提取;在獲取圓孔邊界點(diǎn)云的情況下,通過圓孔檢測(cè)算法對(duì)圓孔的尺寸位置進(jìn)行檢測(cè)。本論文重點(diǎn)對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行研究。
　　在手持式三維激光掃描系統(tǒng)開發(fā)方面,研究了激光中心線的提取方法,提出了自適應(yīng)激光條紋寬度的方向模板提取方法;研

3、究了基于標(biāo)志點(diǎn)的拼接方法,提出了根據(jù)圓形標(biāo)志點(diǎn)形狀尺寸與灰度特性的標(biāo)志點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)則,準(zhǔn)確地識(shí)別標(biāo)志點(diǎn);提出了不同視角下查找四個(gè)對(duì)應(yīng)公共標(biāo)志點(diǎn)的算法,實(shí)現(xiàn)了激光三維數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)拼接;最終系統(tǒng)的掃描精度為0.364 mm。在圓孔點(diǎn)云邊界提取方面,基于散亂點(diǎn)云采用交互式提取的方式,提出了覆蓋件圓孔邊界提取算法,快速準(zhǔn)確地提取了工件點(diǎn)云上指定的圓孔邊緣。在圓孔檢測(cè)方面,根據(jù)曲面圓孔在其軸向的垂直平面上投影必然是圓的原理,提出了汽車覆蓋件曲面圓孔檢測(cè)