大尺寸截面幾何形狀視覺測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、大尺寸工件的三維截面幾何形狀及直線度的測量主要由應(yīng)用經(jīng)緯儀或者激光跟蹤儀組成三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)，通過對(duì)表面點(diǎn)坐標(biāo)的測量與評(píng)價(jià)完成橫截面幾何形狀及軸線直線度等的測量。這些測量方法精度高但是測量的速度很慢，人工參與過多，實(shí)現(xiàn)起來較為繁瑣。本論文基于點(diǎn)結(jié)構(gòu)光視覺測量原理，研究一種大尺寸截面幾何形狀測量在線測量系統(tǒng)。系統(tǒng)組建后能快速檢測大型工件的橫截面幾何形狀、端面方位、軸線方位及同軸度，測量的精度高于千分之一。 論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新

2、性成果有： 1.深入分析和比較了大型工件的各種三維測量原理，介紹了國內(nèi)外主要的大尺寸三維測量技術(shù)及設(shè)備，并對(duì)激光視覺測量技術(shù)在工業(yè)測量中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)概括。 2.借助固定轉(zhuǎn)軸建立了點(diǎn)結(jié)構(gòu)光三維掃描測量的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了從計(jì)算機(jī)像面坐標(biāo)到世界坐標(biāo)之間的映射計(jì)算關(guān)系，實(shí)現(xiàn)傳感器的旋轉(zhuǎn)掃描測量。利用立體圓孔靶標(biāo)實(shí)現(xiàn)了傳感器局部參數(shù)標(biāo)定，并結(jié)合雙經(jīng)緯儀空間坐標(biāo)定位系統(tǒng)，完成對(duì)系統(tǒng)全局參數(shù)的標(biāo)定。 3.介紹各種分布式網(wǎng)絡(luò)

3、化測量技術(shù)和分布式網(wǎng)絡(luò)測量的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，基于CAN總線技術(shù)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)測量中的成功應(yīng)用，將CAN總線技術(shù)引入本系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)化測控信息在主計(jì)算機(jī)與傳感器之間的傳遞；由此，給出了CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制軟件的實(shí)現(xiàn)，完成了基于CAN總線的系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)框圖。 4.詳細(xì)分析系統(tǒng)所采集的圖像特點(diǎn)，運(yùn)用橢圓擬合等圖像處理方法完成對(duì)目標(biāo)中心的準(zhǔn)確提取；針對(duì)大尺寸工件橫截面多為圓形或者橢圓形狀的特點(diǎn)，比較了各種橢圓擬合算法；利用圖像處理的各個(gè)