O型密封圈幾何尺寸視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)具有工作速度快,精度高,測(cè)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的日益更新,視覺(jué)測(cè)量在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中蓬勃興起。O型密封圈作為常用的密封元件,使用越來(lái)越廣泛,但是在工業(yè)生產(chǎn)中,O型密封圈的尺寸測(cè)量工作量非常巨大。傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法受限于測(cè)量人員的精神狀態(tài)和工作經(jīng)驗(yàn),其測(cè)量精度往往不太高,測(cè)量誤差大,并且在大規(guī)模的測(cè)量情況下,工作效率低,本文針對(duì)以上情況提出采用基于機(jī)器視覺(jué)的二維尺寸測(cè)量系統(tǒng)對(duì)O型密封圈進(jìn)行測(cè)量的方法。
　　本

2、文在二維視覺(jué)測(cè)量的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)主動(dòng)視覺(jué)技術(shù)的研究,搭建了O型密封圈幾何尺寸視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的硬件平臺(tái):包括機(jī)械運(yùn)控控制部分(如三維伺服移動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感器、運(yùn)動(dòng)控制卡)以及視覺(jué)定位部分(如照明系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、成像系統(tǒng))。
　　在研究一些常用的自動(dòng)對(duì)焦方法的基礎(chǔ)上,采用清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)值作為判斷成像系統(tǒng)的正焦程度的依據(jù),通過(guò)對(duì)不同清晰度的密封圈圖像的檢測(cè)比較,確定Brenner函數(shù)作為圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù),評(píng)價(jià)結(jié)果較為理想,耗時(shí)最少,基本

3、上可以實(shí)現(xiàn)正確聚焦。在峰值搜索過(guò)程中,利用曲線擬合能快速搜索曲線峰值以及爬山算法程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn),采用大步長(zhǎng)(5mm)進(jìn)行粗調(diào)焦和小步長(zhǎng)(0.5mm)進(jìn)行精調(diào)焦的方法。在粗調(diào)焦過(guò)程中采用基于最小二乘法的二次多項(xiàng)式擬合,求出理論調(diào)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的峰值坐標(biāo),再確定細(xì)調(diào)焦區(qū)間為擬合峰值±2.5mm,之后采用爬山算法逐步搜索比較得出成像系統(tǒng)正焦位置。
　　然后論文研究了O型密封圈的圖像預(yù)處理方法以及圖像跟蹤方法。通過(guò)對(duì)比選擇了3×3模板的高

4、斯濾波對(duì)采集后的圖像進(jìn)行濾波處理,結(jié)果表明該種濾波器更好地消除圖像噪聲,并且不會(huì)明顯引起邊緣的模糊,之后根據(jù)圖像的直方圖信息,確定圖像二值化的分割閾值T=200。采用控制系統(tǒng)對(duì)密封圈邊緣跟蹤,再將局部圖像信息復(fù)原,即完成了對(duì)密封圈完整圖像信息的采集。
　　最后選用Canny邊緣算子作為最終的邊緣檢測(cè)算子,對(duì)密封圈圖像的雙邊緣采用結(jié)合形態(tài)學(xué)圖像處理方法和基于最小二乘的圓形擬合方法,分別擬合出密封圈的內(nèi)外圓以及它們的半徑的像素尺寸,根