铝合金精密锻件图像测量的方法

基于数字图像处理技术,开发了铝合金精密锻件尺寸测量装置,采用低角度双侧LED照明,有效避免锻件表面反光造成的图像边缘模糊。通过3×3中值滤波、固定阈值分割、8邻域边界跟踪算法,提取锻件内、外圆的边缘轮廓,采用最小二乘圆拟合算法进行尺寸参数计算。试验表明,外圆直径、内圆直径、壁厚差、圆度误差的图像测量值,较人工测量值的最大误差分别为0.05mm、0.09mm、0.07mm、0.07mm,基本满足锻件检测要求。     

基于CT切片图像的虚拟测量

工业CT作为一种先进的无损检测手段,可以有效地检测零件的内外部结构情况,对扫描得到的工业CT图像进行二值化,将图像目标和背景分离,然后进行轮廓跟踪,识别出图像的外轮廓和内轮廓,并将内外轮廓数据拟合成样条曲线,最后进行虚拟测量。结果表明,该方法可以测量内外轮廓沿x,y方向以及任意方向的尺寸。     

基于DSnet网络的零件边缘轮廓提取北大核心

针对传统边缘轮廓提取算法极易受到光照强度等因素的影响,出现噪声点和零件边缘轮廓点缺失问题,提出一种基于DSnet分割网络及最外围约束算法结合的零件边缘轮廓提取算法。首先,利用DSnet分割网络对零件原始图像进行分割操作,避免影响因素干扰的同时,获得分割边界明显的零件分割图像,再根据零件分割边界像素点的特点,采用最外围约束算法进行边缘轮廓提取,得到零件边缘轮廓图像。实验结果表明:提出的方法能在光照强度不均匀等因素的干扰下准确提取出完整的、单像素的零件边缘轮廓,而且提取精度的各项指标,RMSE达到了11.18,PSNR达到了27.76,SSIM达到了0.989 3,满足边缘轮廓提取精度的要求。     

基于视觉的非接触外螺纹关键参数测量方法

针对外螺纹零件关键参数测量效率低、工作强度大、精度低,且难以实现在线自动检测的问题,提出一种基于视觉的非接触外螺纹关键参数测量方法。首先,针对螺纹图像中不存在明显直线的情况,设计一种基于Hough变换的特征圆提取螺纹图像倾角校正算法,利用特征圆圆心构造螺纹虚拟直线以实现螺纹倾角计算并旋转图像;进一步,在螺纹的感兴趣区域(ROI)区域内进行一系列图像处理得到螺纹轮廓点,采用最小二乘算法拟合螺纹上、下轮廓点直线,实现螺纹的大径与小径高精度测量。现场测试表明所提方法能对螺纹图像倾斜进行有效校正,大径与小径尺寸测量精确达到0.008 5 mm,验证提出方法可行性和有效性。     

相连金刚石颗粒图像的分割

为了提高图像分析法测量金刚石颗粒粒径的精度,简化测量过程中金刚石图像采集的步骤,进行了相连金刚石颗粒图像分割的研究.以最小外接圆法评定了金刚石颗粒投影的圆度.在对采集到的金刚石颗粒图像二值化的基础上,首先提取金刚石颗粒图像的轮廓,获取轮廓坐标序列并采用五点平均法对轮廓坐标序列进行了平滑;基于金刚石投影的凸性,沿轮廓逐点搜索出分割点(凹点).结合金刚石颗粒投影圆度系数的特征,进行了分割算法的设计,解决了分割点的配对问题.算法考虑了金刚石枝状相连、环状相连及枝状-环状相连的情况,提高了算法的实用性.分割实例表明,算法能有效分割相连的金刚石颗粒图像,准确性较高.     

球面光纤透镜研磨中检测的CCD图像处理

为了获得光纤透镜研磨与抛光过程中的球面光纤透镜的轮廓误差和位置误差,提供相应参数给控制系统来控制加工过程,首先对采集到的图像进行边缘提取、二值化和细化等处理,然后对提取的边缘像素点进行最小二乘拟合,并将拟合结果与标准球面光纤透镜相关数据进行对比,得到研磨抛光过程中的轮廓误差和位置误差,实现了光纤的CCD图像检测,实践表明,所采纳的CCD图像处理的相关方法能够满足了光纤研磨抛光加工的精度要求.     

一种剥皮算法在工业CT图像分割中的应用

图像分割是工业CT三维重构的重要步骤之一,目前还没有一种有效分割各类图像的通用算法。针对同心圆层状结构工业CT图像的特点,提出一种剥皮图像分割算法。该算法首先检测图像的边缘,利用边界跟踪方法求出层边界,再对层边界图像进行剥皮处理,然后用所得到的模型去对原始图像掩模,最后得到的图像即为最终分割图像。该方法对层状结构的工业CT图像具有较好的分割效果。     

多段圆弧曲线轮廓测点划分与拟合研究

针对检测和拟合多段圆弧曲线中存在的测点划分不精确和整体拟合轮廓不平滑等问题，提出了一种B样条迭代平滑算法和一种基于曲率和最小二乘原理的分割拟合方法。首先，采用B样条迭代法对原始测点进行平滑处理，并生成相应的辅助点；其次，采用三点圆曲率分析法计算辅助点的曲率，然后对辅助测点曲率集进行均值匹配得到初始分割点；最后，通过构建分割临界区域，并采用带几何约束的最小二乘拟合法实现多段圆弧曲线轮廓测点的最优分割与平滑拟合。对某四圆弧凸轮进行仿真案例分析，在噪声水平s=0.01 mm,s=0.03 mm,s=0.05 mm下，最大相对拟合偏差分别为0.645%、2.237%、3.243%;实验结果表明，该方法能够准确找到圆弧段间的分割点，并保证整体拟合轮廓的光顺性。     

边缘检测在工业CT图像中的应用

提出一种基于边缘提取的工业CT图像几何尺寸的自动测量方法。采用一种快速全自动的图像分割算法来提取边缘,并在此边缘上实现对工件CT图像的内部结构尺寸和缺陷尺寸的自动测量。该方法已成功应用于工业CT图像处理软件中,并具有较高的精确度和重复性。     

基于工业CT图像的零件尺寸测量方法

为了获得高精度工业CT尺寸测量结果，针对工业结构中常见的圆柱体提出了一种亚体素CT图像尺寸测量方法。首先使用MarchingCubes方法检测边缘点和法线，然后顶点沿着法线方向移动到梯度最大值处，最后采用点云分割方法获得圆柱体直径。在仿真数据中验证了该方法的测量精度优于全局表面测定方法的测量精度，具有一定的工程应用价值。     

齿轮齿形误差图像测量方法的研究

提出了一种基于图像检测和处理技术的齿轮齿形误差的测量方法.首先利用数字图像处理技术对采集的齿轮图像进行了中值滤波、二值化、边缘提取,亚象素拟合等处理,得到齿轮轮廓.根据最小二乘法原理,用圆拟合的方法确定齿轮圆心,达到亚像素级的定位精度,最后建立了齿形误差的图像法测量数学模型,并对齿轮的齿形误差进行测量和评定.实验结果表明,采用齿轮图像测量方法的最大绝对误差为7.7μm.该方法为齿轮齿形误差的测量提供了一个有效途径.     

视觉检测中齿轮外轮廓分段方法研究

在基于机器视觉的齿轮测量过程中,由于齿轮外轮廓各部分的形状、精度以及测量要求均不相同,需要对齿顶、齿廓和齿根分别进行数据处理,因此齿轮外轮廓分段至关重要。针对机器视觉系统测量视野小,单幅图像只能包含齿轮部分轮齿的问题,提出一种齿轮外轮廓分段方法。通过八邻域边缘追踪法提取齿轮外轮廓边缘,对该边缘进行最小二乘法圆拟合确定半径,并进行直线拟合确定齿轮中心逼近方向,经多次拟合后,逐渐逼近齿轮中心。齿轮中心确定后,实现对齿轮齿顶、齿廓和齿根部分的分段。实验结果表明,该方法可以确定齿轮中心,实现对齿轮外轮廓分段,程序简单,可操作性强,有利于提高系统的测量精度。     

基于线激光扫描的工业焊缝外观检测系统

文中针对表面带有鱼鳞纹的焊缝提出了工业焊缝外观检测算法:采用高维最小二乘法来拟合焊缝轮廓线,求取拟合轮廓线的二阶导数来确定焊趾范围;并基于拟合轮廓与实际轮廓间的位置偏差提取特征点,进而得到工业焊缝的形状参数.基于上述算法,开发和调试工业焊缝检测的软硬件系统.试结果表明,针对表面有鱼鳞纹的焊缝该算法可以稳定、准确、快速的进行检测.工业应用表明,该系统可稳定实现焊缝轮廓数据的快速采集.通过该系统实现对采样数据的处理计算,最后得到准确的检测结果.     

基于预加工孔CCD图像的零件视觉定位

针对在薄板和微型零件上冲裁加工时装夹定位的难题,采用了一种基于预加工孔CCD图像来定位工件位置的方法。这种定位方法的精度取决于图像孔位置的测量精度。对此提出了Hough变换与最小二乘圆相结合的圆孔位置测定方法,消除了孔表面污渍、表面粗糙度及其它噪声的影响。该法利用二维灰度直方图对图像进行二值化处理,在对其边缘检测的基础上采用Hough变换粗测定以及最小二乘圆精密测定方法。仿真与实验证明孔位测定结果兼具鲁棒性与精密性。该方法实现了工件的微米级定位。     

基于机器视觉的微米级2D零件自动检测系统

为了实现对零件尺寸的非接触、高精度、自动测量,建立了基于机器视觉和图像处理的微米级检测系统。根据测量的视场和精度要求,选择CCD传感器、镜头、照明和图像采集模式,建立了硬件系统。开发了软件系统,从数字图像中提取出零件信息。对双线性插值法进行改进,然后进行细分,检测出边缘,并用多项式拟合出零件轮廓。运用相对法进行标定,得到被测零件的实际尺寸。实验结果和误差分析表明,该系统的精度达到±2.5μm。     

基于HALCON的汽车涂胶质量检测方法研究

针对汽车涂胶过程中漏涂、胶线过窄或过宽等问题,提出了一种基于Halcon的汽车涂胶质量检测方法。通过提取所采集的汽车胶条图像中感兴趣区域(ROI),设计了最大类间方差自动取阈值图像分割算法,提出了基于形态学的Canny算子边缘检测算法和基于XLD形状选择的最小二乘拟合算法,通过提取胶条的亚像素边缘,得到胶条的亚像素轮廓并计算出胶条的截面直径,判断胶条质量是否满足质量标准。最后采用HALCON软件对所设计的算法进行了验证测试,实验结果表明该方法具有较高的检测精度和检测效率,能够满足实际生产的需要。     

一种基于视觉的干电池检测方法

提出一种基于视觉的干电池检测方法.采用自适应的图像分割方法实现锌桶、内外层胶、电解质和碳棒的图像分割;根据分割后的图像,分别采用圆拟合来进行尺寸计算;通过计算锌桶的厚度和变形、内外层胶的厚度、电解质的厚度及碳棒中心相对于锌桶中心的偏移量来检测各项缺陷.实验结果表明:该干电池检测方法具有稳定、可靠和精度高等特点,达到了快速、有效地实现干电池尺寸测量和缺陷检测的目的.     

圆度误差的图像测量法

圆度误差是机械零件常见的形状误差之一,它的大小对精密机械的性能和寿命有重要影响,是零件几何精度的重要指标.本文探讨了一种基于图像测量技术的圆度误差测量方法.该方法通过对试件进行图像采集、图像预处理获得完整清晰的轮廓图像,然后利用改进的霍夫变换对系统进行标定,并按照最小条件法、利用有效的数据处理算法进行圆度误差评定.实验表明,用该方法进行圆度误差的测量是可行的,并具有测量精度高、速度快、实用性强的特点.     

自由曲线轮廓数控刀具路径生成及加工

介绍了一种平面自由曲线轮廓用圆弧和直线拟合生成数控加工刀具路径的方法,该方法依据曲率变化情况,对需加工的截面轮廓曲线进行分段,分别用圆弧和直线线段去拟合,采用控制总体最小误差的方法,计算得到拟合圆弧和直线线段的空间位置参数,借助绘图软件,画出拟合的圆弧和直线线段,通过测量计算得到圆弧和直线的端点坐标,然后用简单插补指令生成数控加工刀具路径程序.以某成型刀具刀盘的加工为例,详细介绍了此方法的应用,实现了具有复杂回转面轮廓曲线零件的手工编程加工,经检验应用此方法加工的刀盘零件完全符合相关要求.     

基于平差优化技术的高精度三维标定方法

为提高工业机器人、自动化校准设备等智能系统的整体精度,基于罗德里格矩阵和最小二乘法拟合建立数学模型,解决了三维直角坐标系之间转换关系的工程应用问题。采用基于冗余测量数据的平面平差优化技术和定位坐标点的间接测量方法,提升了局部坐标系建立的精度。针对坐标点接触式测量和非接触式测量的技术缺陷,提出了采用激光跟踪仪测量终端,用标定工装辅助实现间接测量的方法,能通过多点的接触式间接测量保证被测定位坐标点的精度。最后经过多次试验验证了方法的可行性。