大尺寸截面配對式視覺測量方法的研究.pdf

1、論文根據(jù)大尺寸工件截面的幾何形狀測量現(xiàn)狀和發(fā)展方向，針對大尺寸測量的需求和應用，對現(xiàn)有的大尺寸工件截面測量系統(tǒng)的原理、特點進行了研究、比較，提出了利用視覺傳感器對組建大尺寸工件的在線視覺測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用組建傳感器對測量方法，使每對傳感器具備差動測量能力，提高單點測量精度。利用坐標測量臂和激光跟蹤儀的大尺寸測量能力，對傳感器坐標系進行全局校準，提高校準的精度和效率。系統(tǒng)組建后能快速檢測大型工件截面的幾何形狀，測量精度較高。 論

2、文從理論上和實踐上進行了深入細致的研究與探討，并完成了相應的實驗論證工作。論文完成了以下主要工作： 1.對國內(nèi)外大尺寸坐標測量的原理及方法的研究。分析了各種方法的優(yōu)缺點及應用范圍，具體研究了視覺檢測技術(shù)在制造業(yè)中的應用，將視覺檢測技術(shù)引入到大尺寸坐標測量系統(tǒng)，為提出建立大尺寸截面幾何形狀測量系統(tǒng)奠定理論依據(jù)。 2.對視覺傳感器的研究。研究了現(xiàn)有的視覺傳感器的種類，主要包括單目傳感器、雙目傳感器、多目傳感器，從成本和精度和

3、標定上綜合考慮，提出應用雙目傳感器進行組建傳感器測量對，用多對傳感器組建傳感器測量網(wǎng)。 3.對大尺寸截面幾何形狀視覺測量系統(tǒng)的標定技術(shù)研究。標定技術(shù)包括局部標定和全局標定，局部標定是指攝像機標定和傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)；本課題提出利用關(guān)節(jié)測量臂和經(jīng)緯儀相結(jié)合進行現(xiàn)場標定，提高了標定的效率。 4.對橢圓擬合算法的研究。常用的橢圓輪廓計算方法有Hough變換法、最小二乘、邊界擬合等算法，這些算法計算量大，運算時間長，效率低，因此提出

4、了一種利用橢圓平行弦中點連線必過橢圓中心的原理，先求出橢圓的中心，再擬合出橢圓的幾何形狀。 5.對數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究。高精度的圖像處理技術(shù)是視覺測量中必不可少的環(huán)節(jié)，如果在這個步驟中引入較大的干擾誤差，前面和后續(xù)的工作將失去意義。本測量系統(tǒng)通過傳感器的CCD攝像機采集圖片，因此圖片預處理和后期特征點提取算法直接影響到了工件整體測量精度。本實驗采用中值濾波對圖像進行預處理，然后進行閾值變換、細化使圖像特征點突出，通過自己編寫的