基于機器視覺技術(shù)的萬能工具顯微鏡計算機輔助測量系統(tǒng).pdf

1、本課題是自擬工程應(yīng)用類科研項目，主要研究目標(biāo)是：對目前工廠應(yīng)用非常廣泛的萬能工具顯微鏡進行改造，搭建出一套顯微測量系統(tǒng)，完成對微型零件的顯微放大及圖像的采集、處理和測量，并最終給出被測零件特征尺寸的測量結(jié)果，以及對測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理和精度分析。 近十余年來，機床高速化的進展極為迅速。從測量領(lǐng)域來看，一部分測量儀器在高速化、自動化方面有了明顯的進步；但從整個行業(yè)來看，測量儀器高速化、自動化方面的進展遠遠滯后于機床行業(yè)，由此往往造

2、成工序之間的不平衡。將先進的圖像技術(shù)運用于測量領(lǐng)域以提高測量效率、縮短交貨日期、加強與其他工序的聯(lián)接、使貨物流能順暢進行，這是目前人們研究的主要課題，也是當(dāng)今測量技術(shù)發(fā)展的新趨勢。 萬能工具顯微鏡是工廠應(yīng)用非常廣泛的顯微測量儀器，傳統(tǒng)的測量方式是手工操作，人眼采點讀數(shù)，人工分析處理測量數(shù)據(jù)。這種方法有很多弊端，如：人眼讀數(shù)容易疲勞，所讀數(shù)據(jù)對精度影響較大，測量效率低，數(shù)據(jù)處理量大等等。本課題的研究正是基于這種考慮，通過將機器視覺

3、技術(shù)引入顯微測量領(lǐng)域，以期達到顯微測量高速化、自動化的目的。 文中，作者首先認(rèn)真分析了國內(nèi)外在顯微機器視覺方面的發(fā)展概況，研究了小尺寸測量的有關(guān)問題，確定了系統(tǒng)設(shè)計的總體研究方案。接下來詳細(xì)闡述了步進驅(qū)動、光學(xué)顯微系統(tǒng)、視頻采集、傳感器、夾具等軟、硬件部分的設(shè)計。最終完成了:（1）在一臺萬能工具顯微鏡的基礎(chǔ)上，搭建了一個顯微測量平臺。該平臺受計算機控制，用步進電機實現(xiàn)載物臺x-y方向上的平面移動，用傳感器實現(xiàn)對工件位置的數(shù)據(jù)讀取

4、，用CCD攝像頭實現(xiàn)圖像輸入。整個測量過程基本上通過電腦完成，不須或僅須少量人工干預(yù)；（2）用C++ builder高級語言進行軟件編程和程序調(diào)試，開發(fā)出顯微測量程序，實現(xiàn)對顯微圖像的測量和處理；（3）實現(xiàn)了與AutoCAD軟件的數(shù)據(jù)交換；（4）針對顯微測量這一類特殊的幾何量測量，我們給出了影響測量結(jié)果的誤差因素，并對測量結(jié)果進行了大致的精度分析；最后，對該系統(tǒng)我們進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明，本套顯微測量裝置具有一定的測量可行性，對點