工业CT图像圆精确测量

圆形结构特征大量存在于工业CT图像中,有效地检测出圆并获得其参数,在图像测量及逆向工程应用中具有重要的意义。利用基于Facet模型的亚像素边缘检测算法检测图像边缘,利用计算圆存在的概率大小识别边缘图像中的圆,实现工业CT图像中圆的检测和参数测量。研究圆存在概率算法特点,通过构造专用链表数据结构存储计算数据、限制计算时圆心选取范围的方法,改进圆存在概率计算效率低、占用内存大的缺点。使用空间分辨力为2.0lp/mm的电子直线加速器工业CT系统,扫描重建出包含10个圆的800*800像素工业CT图像,首先对图像进行基于Facet模型的亚像素边缘检测,然后进行基于存在概率的圆检测和测量。试验结果表明,改进的圆存在概率算法计算效率明显提高,图像中圆参数测量精度优于0.5%。     

高精度图像测量系统

图像测量系统的测量原理是通过处理被测物体图像的边缘而获得物体的几何参数。为提高图像测量系统的测量精度,本文提出了一种具有保持特征和滤波功能的十字窗口边缘自动检测算法。该算法能有效地抑制图像边缘检测中的噪声,并且能对非均匀照明的图像进行自动变阈值设置,从而能准确地检测出图像边缘。并在此基础上,又提出了以多项式插值为原理的新的亚像元边缘检测算法,使图像测量系统的CCD摄像机的分辨率提高约60倍。     

复合式二次边缘检测的红宝石球直径高精度测量

为了对红宝石球直径进行非接触式、高精度测量,本文提出了一种复合式二次边缘检测法。首先,对拍摄到的红宝石球图像进行预处理后使用自适应阈值的Canny边缘检测算法对红宝石球图像进行一次边缘检测;其次,采用基于像素加权平均的图像融合算法对红宝石球二值化图像与边缘检测图像进行融合,对融合后的图像进行边缘提取,选择三次样条插值法对边缘图像进行插值,通过曲线拟合获得图像边缘的亚像素坐标,根据坐标进行圆拟合,结合标定得到检测结果,完成复合式二次边缘检测,从而实现对红宝石球直径的高精度测量。实验结果表明：对6 mm的红宝石球直径测量,测量精度可达1.5μm,定位精度不超过0.1个像素,满足企业测量要求,为后续实现工业自动化检测提供了较好的技术支持。     

基于非线性扩散滤波的边缘检测和图像测量

提出了一种基于自适应非线性扩散方程滤波的边缘检测方法, 以提高图像测量的精度。首先对原始图像实施一种非线性扩散处理,即沿着等照度线(边缘)的梯度方向实施反向扩散以锐化边缘, 而相反地沿切线方向实施正向扩散以去除噪声和锯齿伪像; 然后应用经典的微分算子来检测边缘。实验结果表明,相对于经典的边缘检测算子, 本算法得到了尖锐而平滑的单像素宽的图像边缘,较好地定位了边缘, 相对误差为0.03。当图像边缘模糊和存在附加噪声时, 测量结果将会受到很大影响。本方法较好地定位了边缘像素, 对于微小尺寸测量显示出它的优越性.     

视觉瞄准激光干涉测量编码型水准尺

针对编码型水准尺分划误差的检测,提出了采用视觉瞄准与双频激光干涉测量相结合的方法。构建了编码型水准尺的精密检测系统并对瞄准测量方法进行了研究。当被测条码边缘出现在瞄准视场中,不必微调载尺工作台,即可实现图像和干涉仪测量数据快速采集,并由软件完成瞄准及测量。针对条码边缘图像的检测,首先采用最大方差法分割图像;然后提出图像边缘跟踪法,直接寻找检测边缘,从而避开去除噪声的困难;最后应用概率细分方法对条码边缘定位,提高测量分辨率。经实际测试,该检测系统视觉瞄准标准差为0.23μm,系统稳定性标准差小于0.5μm。该瞄准测量方法提高了测量效率,测量精度高于检测要求4倍,保证了编码型水准尺检测的可靠性。该检测系统已成功应用于编码型水准尺的分划误差检测。     

图像边缘特征分析

图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。在图像测量方法中,精确地确定图像的边缘位置极为重要。本文首先简要对图像测量系统进行阐述后,着重对图像边缘特征进行分析,并指出,边缘特征点处斜率最大,从而为实现亚象元边缘检测提供了理论依据。     

计算机视觉技术在零件尺寸测量中的应用

介绍了一种应用计算机视觉技术检测机械零件参数的测量方法。以面阵CCD为图像传感器,通过图像采集卡将机械零件的二维图像输入到计算机中。在对原始输入图像进行直方图校正和边缘保持滤波处理后,对得到的较为平滑的零件图像进行边缘检测。利用图像边缘灰度突变的特性,提出了一种结合梯度算子的快速边缘检测方法。并据此计算出零件的各参数值。此种测量方法非常适合于微小、易形变等接触测量难以准确测量的机械零件的参数检测,具有广阔的应用前景。     

基于双曲正切的亚像素边缘检测方法及评价

精确定位图像边缘是保证视觉测量精度的基础。根据物体图像边缘的灰度分布特点,本文提出一种亚像素边缘检测方法,采用双曲正切函数对图像边缘的灰度分布进行拟合,通过最小二乘法得到边缘的亚像素位置。对提出的边缘检测方法的精度进行了评价,以高精度棋盘格的尺寸测量误差作为准则,采用实际边缘并结合摄像机标定技术,考虑了镜头畸变和透视失真等因素。试验表明,提出的双曲正切法检测亚像素边缘相比空间矩法和梯度插值法具有更高的精度,同时能够满足机械工业中的实时测量需求。     

基于LabVIEW的曲轴零件视觉检测研究

针对曲轴零件尺寸检测问题,以LabVIEW作为图像处理平台,将采集到的零件图像进行预处理,选取相应的图像滤波方法和边缘检测方法,实现曲轴零件图像灰度变换、阈值分割、边缘检测、特征提取等功能,得到曲轴零件几何边缘轮廓,计算视觉特征量,实现曲轴零件几何尺寸的测量。该方法提高了曲轴的检测速度和精度,有效地提升了检测水平。     

基于改进形态学梯度和Zernike矩的亚像素边缘检测方法

为满足电荷耦合器件(CCD)图像测量系统的快速、高精度测量要求,提出了一种基于改进形态学梯度和Zernike矩算法的图像亚像素边缘检测新方法.基于CCD图像灰度和空间结构信息特点,该算法先利用改进的数学形态学梯度算子进行边缘点的粗定位,在像素级上确定边缘点的坐标和梯度方向;然后再根据构造的边缘点向量和参考阈值,用Zernike矩算法对边缘点进行亚像素的重新定位,实现图像的亚像素边缘检测.仿真图像和实际图像的边缘定位实验结果表明,与Zernike矩、LOG-Zernike矩及Sobel-Zernike矩算法相比,该方法具有更好的定位精度与抗噪性,且检测速度更快.     

测量误差与测量不确定度

采用对比的方法从概念、来源和分类方法等方面，比较详细地介绍了测量误差与测量不确定度的联系与区别，并阐述了两者在测量领域的作用与意义。     

Methods for Optical Shape Measurement and their Measurement Uncertainty

There is a wide spectrum of optical 3-D sensors based on only a few basic principles. We calculate the measurement uncertainty for several “paradigm” methods, by means of the Cramér-Rao lower bound. It turns out that when all other sources of noise are neglected, the shot noise becomes the ultimate limit of the measurement uncertainty and the measurement uncertainty can be traced back to a Heisenberg uncertainty product. Consequently, making one of the factors uncertain, the other factor will become more precise. The different methods vary only by the way how this “uncertainty” is generated.     

触针式表面粗糙度测量仪的性能指标及检测

描述了评价触针式表面粗糙度测量仪工作性能的几个主要技术指标，分析了这些指标对仪器测量精度的影响，介绍了这些技术指标的检测方法。     

计算机视觉检测技术在滚珠螺母测量中的应用

提出一种基于CCD图像的滚珠丝杠螺母非接触测量方法。首先用数字摄像头采集滚珠螺母图像,并经数字接口卡传输到计算机;其次对包含噪声的原始数字图像实施预处理和图像分割、细化等处理,将图像转换成易于检测的单象素宽边缘信息;然后用自编程序计算滚珠螺母有关参数,并实际测量了滚珠螺母的圆度、圆柱度等几何误差,进行了数据处理及标定。理论分析及实验测量结果表明,该方法可满足产品的技术要求。     

样本凸轮测绘中的逆序测量方法

目前各杂志所发表的关于凸轮测量的文章,所讨论的均是凸轮的顺序测量,有关凸轮的逆序测量（实物凸轮的测绘——反求方法）的讨论尚未见到。因此,笔者探讨凸轮的逆序测量方法。     

单目视觉测量系统不确定度的分析

基于光学测头特征点成像的单目视觉坐标测量系统是一种新兴的高精度、大尺寸、三维整体、在线测试系统,在现代工业生产中具有重要应用价值。为评价这种单目视觉测量系统的测量精度,对基于测量不确定度的评定方法进行研究。在对影响单目视觉坐标测量系统测量精度的主要因素进行深入分析研究的基础上,建立测量不确定度评定表达式,实现对测量系统测量精度的评定;通过测量试验对评定方法加以验证,试验证明测量系统的测量精度与分析结果相吻合。     

一种新的矢量测量法

通过两种测量方式的比较，引出一种全新的矢量测量方法；文章介绍了实现这种方法的具体结构、工作原理以及工作过程。这种测量方法的特点在于采用红外光信号，它一方面作为参考变量进行同步测量，另一方面还作为传输数据的通道。     

"即测即用"数据采集设备

介绍“即测即用”数据采集设备的测量性能、软件集成和同步性等。