基于主動視覺的齒輪測量系統(tǒng)研究.pdf

1、齒輪是機械領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的傳動零件，齒輪質(zhì)量的好壞直接影響到整個機械系統(tǒng)的性能。在工業(yè)化進程中，齒輪一直扮演著重要的角色。隨著科技的發(fā)展，各行各業(yè)對齒輪質(zhì)量提出了更高的要求?，F(xiàn)有的齒輪測量儀器設(shè)備因價格昂貴、使用和維護要求較高，所以遲遲未得到推廣。機器視覺測量作為一種非接觸式測量，因其是一種無損檢測，且檢測效率和自動化程度高，已經(jīng)逐漸被運用到工業(yè)領(lǐng)域的檢測中。但是視覺測量尚存在較多問題，本文針對一般齒輪視覺測量中因相機分辨率低以及相機

2、成像畸變導(dǎo)致測量精度較低的問題，提出了一種基于主動視覺的齒輪測量方法。
　　首先對主動視覺測量系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，包括硬件部分和軟件部分。其中硬件設(shè)計部分包括三維移動平臺、電機驅(qū)動器、以及相機、鏡頭、光源的設(shè)計與選型；軟件設(shè)計部分包括下位機三維移動平臺的驅(qū)動軟件設(shè)計、上位機軟件設(shè)計以及上下位機的通信設(shè)計。通過對視覺測量中的圖像處理算法進行深入研究，設(shè)計了齒輪圖像的預(yù)處理方法和流程，先進行中值濾波，再用自適應(yīng)閾值分割方法將齒輪從背景

3、中分割出來，再用Canny邊緣檢測算法對其進行邊緣檢測。接著深入研究分析了相機的理想成像模型和畸變模型，建立了物體在世界坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系中的映射關(guān)系，給出了相機參數(shù)的求解過程以及用棋盤格標(biāo)定相機的方法流程，再將標(biāo)定的相機參數(shù)用于矯正采集的齒輪圖像。闡述了主動視覺測量齒輪的方法。首先對被測齒輪的完整圖像進行分析，得到粗略的參數(shù)后，再將系統(tǒng)的注意力聚焦于齒輪的每個局部上，對每個局部進行高分辨率分析測量，再將每個局部的數(shù)據(jù)綜合在一起分析。<