【摘要】：影像測量儀具有實時在線檢測、非接觸測量、可靠性高等優(yōu)點,在視覺測量領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是,在零件的重復(fù)或批量測量過程中,定位基準(zhǔn)或定位夾具來進行輔助定位的使用導(dǎo)致測量效率低,無法滿足高效率的自動化測量需求,在很大程度上成為其在自動化測量領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸之一。因此,本文針對這一問題,開展影像測量儀視覺引導(dǎo)的研究,旨在實現(xiàn)批量零件的自動定位,是后續(xù)自動化測量的重要前提。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)針對現(xiàn)有影像測量儀相機視場小,對于零件的重復(fù)測量依賴定位夾具所導(dǎo)致的測量效率低的問題,通過增加大視場模塊獲得零件的全局圖像,對測量平臺進行視覺引導(dǎo),實現(xiàn)零件的自動定位;搭建了相應(yīng)的影像測量系統(tǒng),為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。(2)針對所引入的大視場定位模塊存在較大畸變的問題,通過對相機成像過程進行詳細(xì)分析,建立了鏡頭畸變的數(shù)學(xué)模型;利用棋盤格,采用張氏標(biāo)定法獲取相機的內(nèi)參數(shù),對失真圖像進行畸變矯正。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)大、小視場相機的投影模型,利用同一標(biāo)識點,建立了兩個相機光軸相對位置的數(shù)學(xué)模型,最后進行實驗驗證,實驗結(jié)果表明大、小視場相機相對位置標(biāo)定方法的可行性。(3)為了準(zhǔn)確實現(xiàn)對待測目標(biāo)的定位,影像測量系統(tǒng)通過大視野模塊的全局圖像信息完成對測量平臺的視覺引導(dǎo),根據(jù)全局圖像的灰度對比明顯的特點,利用雙峰法實現(xiàn)閾值分割,利用多項式插值獲取亞像素輪廓點,通過最小二乘法擬合圓獲取圓心的精確坐標(biāo),使得定位精度得以保證。在此基礎(chǔ)上,對特征點像素坐標(biāo)到機床坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法進行了詳細(xì)闡述,實驗的結(jié)果表明了方法的可行性。(4)在結(jié)合本系統(tǒng)自身特點,對定位誤差來源進行深入分析的基礎(chǔ)上,提出一種綜合誤差補償方法。通過對定位誤差進行分析,找出其分布規(guī)律及影響誤差分布的主要因素,建立了相應(yīng)的誤差補償數(shù)學(xué)模型,并且利用該誤差補償模型對影像測量系統(tǒng)的定位誤差進行修正,使得測量平臺的引導(dǎo)定位精度得到比較理想的改善。在此基礎(chǔ)上,為進一步對誤差進行補償,引入基于圖像的視覺伺服技術(shù),構(gòu)成影像測量系統(tǒng)的閉環(huán)控制,最終實現(xiàn)定位零件與小視場相機圖像中心的精確位置對準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH161
【圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文w Engineering 公司發(fā)明了世界上第一臺一臺自動圖像測量儀器，他將視頻檢測國外有基恩士、卡爾蔡司、尼康、OG精度高效率高，穩(wěn)定性好，代表著當(dāng)今 IM-7000 系列一鍵式影像測量儀，測量；德國卡爾蔡司的 CONTURAG3 大型橋量長度做了加長設(shè)計，提供 800mm 到 應(yīng)用。

天準(zhǔn)VUM測量儀Zhao等人設(shè)計并架構(gòu)了微電子高精度測量系統(tǒng)，設(shè)計了一種圖像處理算法，實現(xiàn)

圖 2.1 硬件組成結(jié)構(gòu)1）光源及照明方式源為影像測量系統(tǒng)提供照明，它直接影響所獲取圖像的質(zhì)量和效果，并在中起著關(guān)鍵的作用。針對具體問題，選擇合適的光源可以有效的簡化問題理的難度，使得整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。在影像測量系統(tǒng)中，光源的作：提高目標(biāo)亮度，克服環(huán)境光干擾；突出目標(biāo)物特征信息，形成有效的圖像處理效果。見的光源包括白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈和 LED 等，本系統(tǒng)選用 LED 光上提及的其它幾種光源，除了 LED 光源能夠滿足本系統(tǒng)的照明要求之外綜合性能更為優(yōu)越，其優(yōu)勢在于：（1）體積小，可以根據(jù)實際需求進行2）響應(yīng)速度快，啟動后能在極短時間內(nèi)達到最大亮度；（3）使用壽命長流和電壓下，LED 的壽命可達 10 萬小時；（4）亮度高，且 LED 所需的

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本文編號：2757110