發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 22:40

【摘要】：影像測(cè)量?jī)x具有實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、非接觸測(cè)量、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),在視覺測(cè)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(cè)量過程中,定位基準(zhǔn)或定位夾具來進(jìn)行輔助定位的使用導(dǎo)致測(cè)量效率低,無法滿足高效率的自動(dòng)化測(cè)量需求,在很大程度上成為其在自動(dòng)化測(cè)量領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸之一。因此,本文針對(duì)這一問題,開展影像測(cè)量?jī)x視覺引導(dǎo)的研究,旨在實(shí)現(xiàn)批量零件的自動(dòng)定位,是后續(xù)自動(dòng)化測(cè)量的重要前提。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)現(xiàn)有影像測(cè)量?jī)x相機(jī)視場(chǎng)小,對(duì)于零件的重復(fù)測(cè)量依賴定位夾具所導(dǎo)致的測(cè)量效率低的問題,通過增加大視場(chǎng)模塊獲得零件的全局圖像,對(duì)測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行視覺引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)定位;搭建了相應(yīng)的影像測(cè)量系統(tǒng),為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。(2)針對(duì)所引入的大視場(chǎng)定位模塊存在較大畸變的問題,通過對(duì)相機(jī)成像過程進(jìn)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(jī)的內(nèi)參數(shù),對(duì)失真圖像進(jìn)行畸變矯正。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)大、小視場(chǎng)相機(jī)的投影模型,利用同一標(biāo)識(shí)點(diǎn),建立了兩個(gè)相機(jī)光軸相對(duì)位置的數(shù)學(xué)模型,最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明大、小視場(chǎng)相機(jī)相對(duì)位置標(biāo)定方法的可行性。(3)為了準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)目標(biāo)的定位,影像測(cè)量系統(tǒng)通過大視野模塊的全局圖像信息完成對(duì)測(cè)量平臺(tái)的視覺引導(dǎo),根據(jù)全局圖像的灰度對(duì)比明顯的特點(diǎn),利用雙峰法實(shí)現(xiàn)閾值分割,利用多項(xiàng)式插值獲取亞像素輪廓點(diǎn),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(duì)特征點(diǎn)像素坐標(biāo)到機(jī)床坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述,實(shí)驗(yàn)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(diǎn),對(duì)定位誤差來源進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,提出一種綜合誤差補(bǔ)償方法。通過對(duì)定位誤差進(jìn)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(bǔ)償數(shù)學(xué)模型,并且利用該誤差補(bǔ)償模型對(duì)影像測(cè)量系統(tǒng)的定位誤差進(jìn)行修正,使得測(cè)量平臺(tái)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(jìn)一步對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,引入基于圖像的視覺伺服技術(shù),構(gòu)成影像測(cè)量系統(tǒng)的閉環(huán)控制,最終實(shí)現(xiàn)定位零件與小視場(chǎng)相機(jī)圖像中心的精確位置對(duì)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：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(tái)一臺(tái)自動(dòng)圖像測(cè)量?jī)x器，他將視頻檢測(cè)國(guó)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(cè)量?jī)x，測(cè)量；德國(guó)卡爾蔡司的 CONTURAG3 大型橋量長(zhǎng)度做了加長(zhǎng)設(shè)計(jì)，提供 800mm 到 應(yīng)用。

天準(zhǔn)VUM測(cè)量?jī)xZhao等人設(shè)計(jì)并架構(gòu)了微電子高精度測(cè)量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種圖像處理算法，實(shí)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(cè)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(duì)具體問題，選擇合適的光源可以有效的簡(jiǎn)化問題理的難度，使得整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。在影像測(cè)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(shì)在于：（1）體積小，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行2）響應(yīng)速度快，啟動(dòng)后能在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大亮度；（3）使用壽命長(zhǎng)流和電壓下，LED 的壽命可達(dá) 10 萬小時(shí)；（4）亮度高，且 LED 所需的

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本文編號(hào)：2757110