基于TCD1200的直径测量系统研究

介绍了基于线阵CCD器件TCD1200的直径测量系统,对系统组成原理与工作原理进行了详细的论证,实践表明该装置具有结构简单、能实现自动检测、可进行非接触测量等特点.硬件部分主要采用lattice公司的CPLD器件,来实现CCD驱动信号产生、信号同步设计、直径计算以及显示等功能.实验表明系统的设计原理实际可行,同时能达到较高的测量精度,系统测量精度达到了0.1mm.     

大型工件直径的光电检测技术的研究

基于光三角技术和光栅位移检测技术,提出一种用于大型工件直径非接触在线测量方法和测量系统.本文详细论述了直径测量数学模型、光三角技术和光栅位移检测技术在测量系统中的应用,设计了基于Lab VIEW语言平台的计算机实时数据处理系统.     

用面阵CCD测螺纹参数

利用CCD进行尺寸测量是一种非常有效的非接触检测方法，这种方法被广泛应用于工件尺寸的在线检测，笔者以面阵CCD为传感器，研制了一套螺纹测量装置，实现了普通圆柱外螺纹几何参数的自动非接触测量，对面阵CCD在复杂零件尺寸测量方面的应用作出了探索与尝试，为利用CCD对螺旋几何参数的在线测量打下了基础。     

火箭弹几何尺寸测量系统及测量原理研究

针对体积庞大的火箭弹轴向尺寸和径向尺寸难以测量的问题,提出了一种基于位移传感器的火箭弹几何尺寸测量系统。首先将弹体稳定支撑,然后通过测量装置对火箭弹轴向尺寸、径向尺寸及翼展进行测量,最后对测量结果进行精度分析。结果表明,文中提出的火箭弹几何尺寸检测系统,可用于直径达500mm、长度达5000mm的火箭弹的非接触测量。并实现对火箭弹的径向尺寸和轴向任意两点之间距离以及翼展的测量,具备测量精度高、自动化程度好、测量时间短、实用性强等优点。     

非接触测量中光学成象系统的设计

介绍一种用于非接触测量的光学成象系统 ,并将其应用于模具的数控仿型加工系统中。同接触式的测量方法相比 ,非接触测量不仅可以降低对被测物体材料的限制 ,而且在模具制造工业中 ,可以提高对复杂模具的加工能力。该系统是基于光学三角测量原理 ,CCD光电转换技术设计出来的。理论和实验都表明 ,该系统的光学成象聚焦性完好 ,结构简单便于安装调试。该系统不仅测量精度高 ,工作距离大 ,测量范围宽 ,而且可以保证位置信息的实时性 ,在± 1 0mm的测量范围内 ,其精度可达到 0 .0 2mm。     

CCD成像在线测量表面粗糙度方法

针对复杂形状表面粗糙度不易测量的现状,提出一种以半导体激光器为光源,由图像传感器CCD采集信号的表面粗糙度在线测量操作系统.该系统可以对不同加工方法的工件表面粗糙度实现非接触实时检测,具有工作效率高,操作方便,结果可靠等优点,其测量相对误差小于5%,可重复性小于±2%.     

提高CCD测量精度的方法研究

提出一种大幅提高CCD的测量精度的方法。将像素间距为H的CCD器件像素行沿与被测边缘垂直方向成α角度摆放时,单线阵CCD的最大测量误差减小为Hcosα;N个线阵CCD等距错排并以α角度斜放,最大测量误差将减小为(Hcosα)/N;当列间距为h的面阵CCD沿被测对象轴向斜放时,最大测量误差减小为hsinα。分别采用单CCD和双CCD,对直径为5.000、8.000和12.000mm的3个标准杆件的直径进行了测量,结果表明,双CCD斜放可获得更高的测量精度。     

激光-CCD大尺寸几何量测控仪的研究与试制

用CCD测外径、厚度、宽度等几何量具有自扫描、高分辨率、高精度、非接触和稳定性好等一系列优点。本文就使用CCD对大尺寸几何量的测量进行了深入的探讨,提出了分裂式结构及双路分光的光学系统,给出了简单的计算公式。对利用He-Ne激光作为CCD光源也进行了分析。     

多无限远目标模拟装置光轴共面测试技术研究

提出一种基于激光准直五棱镜回转扫描和CCD技术的非接触检测方法,通过检测三块立板平面度来实现对多无限远目标模拟装置光轴共面度的高精度非接触测量。给出误差评定方法,同时对仪器精度进行分析,通过实验测得共面度为0.039mm,满足精度要求。     

一种基于CCD传感器的测径装置设计

进行了一种CCD传感器测量直径装置的基本原理、硬件构成以及软件设计,以实现对线材直径进行非接触测量,具有测量精度高、不易受环境干扰等优点.装置的硬件部分采用普通微机作为主机,软件设计部分采用高级语言来完成.     

解决约束平面偏移问题的机械臂闭环标定

基于平面约束的工业机械臂闭环标定,拟合平面与实际约束平面之间存在一定偏差,直接影响标定精度.针对此问题提出消除偏差的方法及误差模型.建立平面坐标系,得到约束平面的准确方程,通过接触式测量头对约束平面进行测量,在平面坐标系中描述测量点的位置;建立最小完整连续运动学模型,从而减少冗余参数的影响;利用双目视觉定位约束平面并规划理论测量点位置,实现自动化测量;通过改进的最小二乘法对参数误差进行辨识.实验结果表明,修正运动学参数后,机械臂绝对位置精度由1.234 mm提高到0.405 mm.该方法成本低、精度高、效率高,且简化了误差模型,适用于工业机械臂的现场标定,为机械臂生产厂家实现批量化标定及后期设备维护提供了思路.     

基于机器视觉刀具几何参数检测算法与误差分析

为解决航空整体结构件数控加工过程中因换刀频繁而导致刀具出错的问题,提出一种连通域外接矩形的刀具几何参数检测算法,开发基于机器视觉的刀具几何参数在位快速检测系统。采用工业相机、双远心镜头等采集刀具图像,利用MATLAB软件对刀具图像进行灰度变换、二值化等预处理,详细分析连通域标记算法和外接矩形算法的处理过程。结果表明,基于机器视觉的刀具几何参数在位快速检测系统的直径误差小于0.01 mm,悬长误差小于0.08 mm、响应速度快、测量精度高和抗噪性强。     

双线阵CCD交汇测量中的自动标定方法

针对CCD交汇测量系统中的初始标定困难、繁琐、重复误差等缺陷,提出了一种基于测量模型的自动标定方法.根据交汇测量原理,建立了测量系统的数学模型,并推导出自标定的模型.在相机焦距、倾角、光心坐标已知条件下,通过分析标定中各参量的函数关系,可利用线阵相机像元确定测量位置,精度可达到4 mm.     

基于线阵CCD的尺寸测量装置

研制了用单片机系统拾取线阵CCD信号的装置，从而实现了对5～25mm内的线径尺寸的非接触测量。单片机的智能化功能使系统可以自标定，剔除了系统误差的影响。外扩计数器提高了计数频率，从而提高了系统精度。     

室内线阵CCD交汇测量系统研究

针对现有测试设备无法解决室内大靶面高精度立靶坐标的测试问题,提出了采用线阵CCD交汇测量与人工光源相结合的测量方法．分析了探测光幕的形成及CCD的灵敏度,提出以波长为680nm的高亮度LED作为发光器件,通过对KED阵列光能量分布的计算,设计了n形线光源的结构参数．实弹测试结果表明：设计的n形线光源满足线阵CCD交汇测量系统的背景照明要求,室内线阵CCD交汇测量系统能够可靠捕获弹丸,坐标测量误差小于10mm,扩展了线阵CCD交汇测量系统的应用范围．     

基于CCD的轴径检测方法

给出了一种CCD相机标定与亚像素边缘检测相结合的轴径测量方法。该方法在修改了张正友标定方法中的畸变模型的基础上,利用专门设计的夹具夹持标定板进行CCD相机的外部参数标定,有效地保证了被测轴的夹持状态与标定的外部参数一致。使用拟合形式的亚像素边缘检测算法确定轴的两条边缘的位置,同时给出了利用伪直径确定真实轴径的函数关系式。通过与精密量具的测量结果对比,当轴径的基准尺寸在35～75mm时,该方法测量的平均误差为0.02mm。     

一种基于小波多频分析的圆柱度在线检测方法

实现大型高精度圆柱型工件形位误差在线检测是亟待解决的课题．对此，采用三角法测距原理．使用高精度激光CCD位移传感器进行了数据采集．针对激光CCD灵敏度高，干扰噪声容易混入测量数据中的问题，提出了一种基于小波分析的误差分离方法，即运用谐波分析的思想方法和小波理论中多频率分析算法进行误差分离，误差分离后的数据用最小二乘法处理求出圆柱度．通过对大型高精度油膜轴承的实际检测，证明该方法能实现工件的在线实时监测，且所测结果优于传统测量方法．     

双目视觉测量系统标定精度提高方法研究

针对提高双目视觉测量系统的标定精度问题,介绍了双目线结构光视觉测量系统的构成和工作原理,分析了影响系统单幅测量精度的各种因素,提出了改善标定精度的方法。采用张氏标定法求解相机内参,用双相机固有的对极几何关系求解外参,二维标定靶选用150mm×150mm的黑白棋盘格。根据标定结果反求标定靶的对角线距离,用该距离来验证标定结果。实验表明,标定误差稳定在20μm,可以满足实用要求。     

一种自动检测靶板角点的方法

靶板是立靶调炮速度测量系统的重要组成部分,针对传统的角点检测算法不能自动检测靶板角点的问题,提出了一种基于图像处理技术的靶板角点的检测方法。对CCD采集的靶板图像进行自适应平滑滤波提高图像信噪比,达到去除噪声和细节增强的目的,采用迭代式阈值分割算法分割靶板,通过形态学运算对分割后的像素点进行填充,利用连通域分析和链码法提取目标区域轮廓,利用多边形逼近算法对靶板轮廓进行逼近,利用逼近结果检测靶板角点。在CCD分辨率1280×1024,像元尺寸14μm,焦距50mm,测量距离5m的情况下,检测精度小于1.4mm,在立靶调炮速度测量中具有重要应用价值。     

BP网络算法在平面运动测量误差补偿中的应用

在航天对接试验平台开发项目中,针对平面运动物体非接触高精度测量的难点,提出一种针对物体三自由度平面运动的创新性测量方法.利用激光测距传感器的并联组合,实现对物体位置和姿态的非接触式测量.以传感器测量值为输入样本,运用BP神经网络算法建立误差模型,通过调整权值因子使建立的网络模型能够拟合出测量误差,从而修正测量的数学模型.基于BP神经网络的误差补偿方法对平面运动物体测量误差的补偿具有明显的效果,能够满足位姿测量的精度要求.