基于最小二乘的复杂曲面检测方法研究

提出一种基于数模打点、阵列粘贴、迭代法建立坐标系、改进最小二乘法运算的复杂曲面检测方法。给出了六点迭代法建立复杂曲面检测坐标系的算法步骤,再结合3-2-1法进行了坐标系的创建。提出利用阵列粘贴等方法进行检测点的快速生成并对复杂曲面进行检测,并采用本文给出的改进最小二乘法进行计算机数据处理。本文检测方法有效克服了传统方法测量时,测头易发生干涉,同时存在检测项目多、检测效率低等缺点,能有效提高复杂曲面检测的精度并缩短检测时间。通过多次的检测分析,结果表明本文提出的方法易于编程,测量迅速,测量结果准确、可靠。借助于本文方法可以解决从事检测行业及相关人员在三维检测中的短板,提高检测的效率和解决问题的能力。     

一种自动的轮毂识别分类方法

本文描述了一种运用统计模式识别方法自动识别多种车型轮毂的方法。构造了四个具有平移不变性、比例不变性和幅度线性变换不变性的一维不变量,用以表征轮毂图像的灰度特征。利用边缘检测Canny算子提取轮毂外圆轮廓,之后对外圆轮廓运用改进的Hough变换方法计算出轮毂最大直径,最后运用马氏距离方法判别出轮毂类别。实验证明了本文方法的有效性。     

基于视觉检测技术的轮毂位置精确测定

针对工业技术智能化的发展趋势,及电动车轻质合金轮毂机械加工工艺,对装卡位置精度要求高,文章研究一种有效的轮毂装卡位置精准测定方法,以解决当前检测方法,易受人为因素影响、效率低、稳定性差等问题;提出一种基于机器视觉技术的非接触式轮毂装卡位置精确测定方法,应用CCD工业相机搭建视觉检测系统,运用双特征位置精确测定方法,提取相机摄入图像中轮毂气门孔和中心孔的两处主要特征,通过对双特征数据的分析与计算确定轮毂位置精度误差,并根据计算数据输出装卡位置误差,应用分段位移、逐渐次定位的方式进行反馈补偿;通过实验测量表明,在系统的测量参量值中,角度标准差为0.0226°,测量不确定度为0.0036°,测量精度理想,平均检测时间为0.29 s,检测时效性良好,能够满足轮毂自动化加工位置检测的性能要求。     

RV减速器行星架主要参数在线检测研究

针对行星架轴承安装孔的孔组位置度、平行度、孔径尺寸和圆度公差在线检测,提出一种快速检测的方法来实现多传感器对行星架关键尺寸进行测量。以行星架外圆为定位基准,采用接触式电感传感器对孔组位置度和平行度误差进行检测;根据被测孔径特点,采用非接触气动测量方式实现对行星架轴承安装孔内径和圆度的快速评定的方案,详细分析了各参数的评价方法。通过对研制出的样机与三坐标测量机的测量结果进行实验比对,实现孔组的位置度误差<3μm、孔径及圆度误差<2μm、平行度误差<1μm和整机测量节拍<1 min,结果表明本系统的测量方法和评定算法准确可靠,满足企业在线生产需要。     

基于图像的香烟滤棒截面周长检测系统

在香烟生产中，滤棒形状尺寸的好坏直接影响到香烟的生产质量和效率；针对传统形状尺寸检测技术的缺点，提出了基于图像的香烟滤棒截面周长检测系统；考虑到在生产中香烟滤棒易变形，其截面不一定为标准圆，不能通过测量其直径来求得周长；采用多边形近似法得到截面周长；仿真试验结果表明了系统的可行性。     

基于环形光切测量方法的小管径图像测量系统的设计

在石油工业和武器系统检测领域，管道和深孔的尺寸以及缺陷检测是加工和使用过程中不可或缺的一个重要组成部分。现有的管道测量方法通常测量参数单一、测量装置结构复杂，适用直径范围一般大于50mm。环形光切测量方法是一种最新提出的检测深孔及管道内壁尺寸的光学测量方法。此文介绍一种它结合图像内窥测量的工作方式，并以此为依据作出了适用于直径25～37mm管径的测量系统的设计。该系统主要包括测量装置的结构设计，硬件设计和软件设计，可以非常理想的实现测量功能。     

改进Prewitt算子圆锥面边缘高精度检测算法

圆锥面量规直径的检测是汽车发动机气门检测中重要的尺寸测量,是气门各项长度尺寸检测的基准线。针对Prewitt算子在边缘检测上存在的速度慢、稳定性差以及在高精度（精度在u级）测量中准确度低等问题,提出了一种改进的斜向边缘直径检测算法。对图像进行中值滤波,对目标区域边缘进行粗略定位以确定第二次边缘检测的方向。在确定的检测方向上,应用二次曲线拟合算法得出精确的亚像素边缘信息,将测得的左右边缘坐标差乘上像素当量并进行误差补偿,得到精确的直径值,寻找量规直径位置。实验结果表明,算法与已有算法相比,准确性提高1倍,稳定性与运算速度有较大提高。     

特种头型微钻视觉检测方法研究

微钻的生产制造过程中,检测是一个至关重要的环节。面对市场对于特种头型微钻日益增长的需求,提出一种针对特种头型微钻的视觉检测方法。该方法通过拟合直线和拟合圆对刃面直径和芯厚的尺寸进行了测量,同时通过一种改进的直线拟合方法和NURBS样条曲线拟合方法,拟合出了刃面的标准轮廓,从而实现对微钻缺陷有无判断以及大小的计算,最后设计了可视化的软件进行实验。实验结果表明：各种头型微钻的尺寸参数测量重复误差在0.02%以内,缺陷参数测量重复误差在2%以内;提出的方法具有可行,可靠,精确的特点,能快速且有效的满足特种头型微钻的视觉检测。     

柔性三坐标测量臂几何误差修正

柔性三坐标测量臂用于大尺寸工件的高精度检测及逆向工程,是现代制造业产品精度检测的重要设备。如何做好和完善测量臂误差的分析、检测和补偿,成为提高测量臂测量精度的重要问题。提出了用高精度正交三坐标测量机校准柔性三坐标测量臂关节误差的新方法。通过分析测量臂某一关节的所有几何误差,建立其数学模型;利用正交三坐标测量机和测量臂分别对30个标准球(均匀分布在一个圆上)进行点位测量,测出球心的标称值和实测值,建立了该关节几何误差补偿模型;对工件进行点位测量并进行误差补偿。实验结果表明,通过该误差补偿方法,其最大测量误差从0.04 mm降到了0.003mm,提高了柔性三坐标测量臂的测量精度,同时验证了该误差补偿方法的正确性和有效性。     

基于机器视觉的复杂形状模具尺寸测量

采用扫描仪与Matlab图像处理技术相结合的方法,对织针针坯模具进行了快速、准确地非接触式测量;首先,分析比较了摄像机和扫描仪在成像原理上的不同点,最终选择线阵CCD扫描仪来获取模具图像;采用数字图像处理技术,对扫描图像进行图像分割、边缘提取和特征检测等操作;通过计算二值图中边界区域的二维矩阵,得到边界点坐标;利用圆的hough变换检测出圆特征,计算得出圆心坐标和半径值;根据图像分辨率得出实际尺寸与像素尺寸之间的数值关系,计算并标注模具的特征尺寸;基于Matlab图像处理模块设计了用于测量模具和零件二维尺寸的图形界面;测量结果表明,该软件的测量精度可以达到3μm,满足测量的精度要求;测量时间明显低于游标卡尺和三坐标测量仪等传统测量工具,能有效提高测量效率。     

基于图像处理的轮辐角度测量

针对轮毂在进行X射线探伤前需要预先调整轮毂轮辐位置的问题,利用图像处理的方法实现了轮毂轮辐初始角度的测量。首先用霍夫变换去除轮毂圆之外的干扰信息。然后根据轮辐条数,在轮毂模板图像上设定一个标准扇形检测区域,在待检轮毂上转动检测区域,用灰度比较法计算出角度。实验结果表明,该方法能较好地测量轮毂轮辐初始角度,符合工业要求。     

基于机器视觉转子冲片亚像素精度尺寸测量研究

针对传统冲压件人工尺寸测量效率低、精度难以保证等问题,提出一种基于机器视觉的转子冲片亚像素精度尺寸测量方法。该方法采用先将采集的冲片图像灰度化再应用中值滤波来降低噪声干扰的图像预处理方法;通过Canny算子与Otsu方法相结合实现自适应阈值边缘检测,再利用改进的Zernike矩方法进行亚像素定位,获取亚像素级坐标;然后设计轮廓分割算法,主要提取内外圆亚像素轮廓,同时设置感兴趣区域并基于K-Means聚类算法分割出骨架线段轮廓,最后使用最小二乘拟合法求解出转子冲片内外圆直径和骨架间距尺寸。实验结果表明,该方法平均测量精度可以达到0.01mm,测量精度高、速度较快,具有较高的实用价值。     

机器人RV减速器摆线轮在线检测关键技术研究

为满足机器人RV减速器摆线轮在线检测要求,提出了一种采用多传感器测量系统对其关键尺寸进行快速检测的方法.设计出以中心孔为定位基准,采用接触式电感传感器对孔组位置度误差进行检测;根据被测孔径特点,采用非接触气动测量方式实现对摆线轮轴承安装孔内径和圆度的快速评定的方案.通过对研制出的样机与三坐标测量机的测量结果进行实验比对,实现孔组的位置度最大测量误差小于3μm,孔径及圆度最大测量误差均小于1μm,整机测量节拍均小于1 min的结果,实验表明本系统的测量方法和评定算法准确可靠,满足企业实际在线生产需要.     

基于机器视觉的弹壳多尺寸测量

考虑弹壳产品的多尺寸检测是制约弹壳生产效率提高的主要因素,引入机器视觉技术建立一个弹壳的多尺寸测量系统,通过对弹壳产品的正、侧图像采集、利用灰度矩边缘检测对图像处理分析、采用Hough变换检测直线、进而计算测量相关尺寸等环节,实现对弹壳产品多个尺寸的非接触精密检测。对一组合格产品的七个尺寸检测实验表明:基于机器视觉的弹壳多尺寸测量系统,可以实现对弹壳多个尺寸的快速精确检测,具有良好的应用前景。     

PVC管挤出尺寸在线超声测量系统

为提高PVC管生产质量,减少原材料浪费,提出一种基于水淋式超声检测的PVC管挤出尺寸在线测量方法,主要是针对PVC管的壁厚、外径以及不圆度设计了相应的计算公式.为了验证该方法的有效性,搭建了一套PVC管挤出尺寸在线超声测量系统.采用多个探头组从不同方向对PVC管进行检测,考虑到在实际检测中可能出现探头保持架与管材难以同轴心的问题,设计了一套PVC管挤出尺寸测量修正方法.最后在此基础上,对外径为Φ160 mm的一根PVC管进行了大量的检测实验,并对实验数据的准确度进行了校核.实验结果表明,该方法实时检测可靠、检测效率高,对PVC管挤出尺寸的测量具有较高的精度,能有效地将产品的在线实时测量数据反馈至生产中心,以便于进行实时调整,保证产品质量,减少浪费.     

基于视觉的零件尺寸测量

针对在线实时检测和测量工业零件尺寸的问题,利用视觉技术建立一个的零件尺寸测量系统,采用简单高效的霍夫变换和亚像素技术实现对规则零件的非接触精密测量。尺寸测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是图像预处理、直线检测、圆检测和尺寸计算,详细介绍了利用霍夫变换进行直线和圆检测的方法。经研究可知,零件测量系统能实现工业零件的在线实时检测和尺寸测量,且具有速度快、实时性好、非接触、低成本等优点,具有良好的应用前景。     

基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测系统

传统小孔检测方法适用于单个小孔的测量,检测微小群孔时效率低。针对微小群孔快速检测的需求,设计了一种基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测系统,提取图像骨架,用模式匹配算法识别群孔,采用最小区域法逐个获取各个小孔的直径与圆度,引入真圆度信息判别各小孔的形状。实验表明：该系统精度满足生产要求,检测效率高,适用于微小群孔的快速检测。     

基于工业机器人的汽车轮毂表面缺陷的视觉检测系统设计

摘要：由于汽车轮毂结构复杂,为解决当前轮毂检测效率低,检测速度慢,工作量大等问题,该文给出了一种基于工业机器人的视觉检测方法。通过把视觉系统安装在机器人的末端执行器上,利用机器人的精确运动来改变视觉系统的姿态,以实现对汽车轮毂各表面的检测,进而可实现对多规格轮毂进行动态检测,并针对多次重复测量时定位累计误差导致成像质量退化的问题,通过对轮毂图像的预处理找到了轮毂的气阀作为检测的初始位置,对机器人调节相应的位姿进行校正。该文以HONDA 1.6X17摩托车轮毂作为研究对象,实验表明,该系统在准确检测的同时,提高了检测效率。     

基于图像处理的晶体生长直径检测技术

针对单晶硅生长过程中的直径测量,提出一种“不在同一条直线上的三点确定圆”的直径测量算法.首先对获取到的单晶生长图像进行图像预处理,提取单晶体的边缘信息,然后基于“不在同一条直线上的三点确定圆”的原理,对部分“释热光环”提取特征点,从而获取硅单晶直径像素值,再通过量纲转化把直径像素值转化为长度值.试验表明,该算法获得的硅单晶直径的准确率满足直径检测系统的要求.     

基于机器视觉的钢管壁厚在线检测方法研究

在钢管生产过程中,需要对钢管的壁厚进行实时测量,以检验所生产的钢管是否符合规格。针对人工测量钢管壁厚中所出现的测量效率低、易产生疲劳且无法实时测量等问题,基于机器视觉测量技术,提出一种钢管壁厚在线检测方法。该方法首先采集钢管断面图像,然后对采集到的钢管图像进行预处理,使用Canny边缘检测算子检测钢管断面内外圈边缘特征,最后使用改进后的随机霍夫圆检测算法检测断面轮廓,根据设计的钢管壁厚测量方案计算得到各处钢管壁厚。改进的随机霍夫圆检测由于采用分区采样以及筛选出与边缘轮廓契合度最高的候选圆的方式,提高了原检测算法的检测精度与效率。经过实验验证,该方法测量精度高,效率高,能够满足对钢管壁厚在线检测的要求。