改进的Hough变换实现圆检测

为了自动检测出图像中的圆并精确测量其参数,提出一种改进的点Hough变换圆检测方法.首先对提取边缘后的轮廓进行一次筛选,得到所有的连续边缘轮廓;然后进行二次筛选,排除那些明显不可能为圆的图形,获得最终候选边缘轮廓.对候选边缘点组进行快速点Hough变换圆检测,计算圆的直径值和圆心坐标值,在检测过程中,采用自适应的点选择步长值和累加器判断阈值.利用VC+ +6.0开发了圆检测系统实验软件,并进行了对比实验,结果表明该方法可以有效解决原算法中固定值导致检测精度不高、误检测和漏检测的问题.     

离散点的线轮廓度评价算法

为了实现微型零件轮廓的高精度测量,根据其成像特点,提出了一种基于离散点的轮廓度评价算法--被测轮廓与理论轮廓离散点间最小距离法.首先,提取出被测轮廓的边缘点信息,然后,依据理论轮廓计算出一系列间距极小的坐标点并建立坐标系.将被测轮廓点与理论轮廓点对应,最后将计算得出的每个被测轮廓点到最近理论轮廓点的距离作为该点的轮廓度误差.实验结果证明,测量精度优于2 pixel,此方法町有效地提高线轮廓度的评价精度和效率.     

基于图像的线轮廓度评价算法研究

根据微型零件的成像特点,为了实现其轮廓的高精度测量,提出了一种基于离散点的轮廓度评价算法——被测轮廓与理论轮廓离散点间的最小距离法：首先提取出被测轮廓的边缘点信息,其次依据理论轮廓计算出一系列间距极小的坐标点并建立坐标系将被测轮廓点与理论轮廓点对应,最后计算出每个被测轮廓点到最近理论轮廓点的距离作为该点的轮廓度误差。实验结果证明,精度优于1.5个像素,此方法可有效的提高了线轮廓度的评价精度和效率。     

区域搜索下圆度误差快速精密评定

为实现机械零件圆度误差的快速精确评定,提出了区域搜索的圆度误差评定方法。以三点作圆的圆心作为初始参考圆心,圆心初始搜索区域为以此圆心为中心、边长为零件加工精度的两倍的正方形区域,将此区域形成田字格,利用两点距离公式计算田字格点与测量点距离的极大值、极小值和极值差,并以极值点为中心创建更小的田字格以达到缩小搜索区域的目的,直至满足搜索终止条件,停止搜索,计算相应的圆度误差。经实验验证,所提算法简单有效、计算迅速、评定精度高。实现了圆度误差的快速精密评定。     

孔径圆度自动测量及数据处理

传统的圆度检测手段存在效率低、设备投资大和互换性差等不同缺点。已有的自动检测装置要求测量装置中心与被测件圆心必须重合。针对上述问题提出基于计算机和传感器技术的圆度自动检测系统的设计。在检测装置中心与被测件圆心不重合时,利用软件根据检测数据计算被测孔圆心坐标,进而实现对孔圆度的计算,速度快,精度高。     

基于几何优化的圆度误差评定算法

针对圆度误差的特点,提出一种基于几何优化的圆度误差评定算法。建立直角坐标采样、可同时实现圆度误差的最小区域法、最小外接圆法和最大内接圆法评定的评定模型。详细阐述利用几何优化算法求解圆度误差的过程和步骤,给出数学计算公式及计算机程序流程图。该算法不要求等间隔测量,不采用最优化及线性化方法,也无需满足小误差和小偏差假设,只需重复调用点与点之间的距离公式;其原理是以初始参考点为基准,布置一定边长的正六边形,依次以各顶点为理想圆心计算所有测点的半径值,通过比较、判断及重复设置六边形来获得相应评定方法(最小区域圆法、最小外接圆法和最大内接圆法)的圆度误差值。试验结果表明,该算法可以有效、正确地评定圆度误差。     

基于OpenCV的圆心坐标定位的优化设计

针对圆环柱体零件圆心点的坐标如何定位和定位数据的异常波动问题,基于对圆环柱体零件边缘点检测坐标分布情况进行了研究,提出了四分位数展布法处理数据异常值和基于最小二乘法拟合圆曲线相结合的方法。首先对采集到的图像进行滤波、增强的预处理,其次对原图像转换得到的灰度图像进行基于Canny的边缘检测算法,提取轮廓边缘点坐标。最终进行边缘点坐标拟合环节,将边缘点到平均值中心点的距离的平方做成顺序排列数列,先用四分位数展布法对边缘点坐标的异常值进行筛除,再用数列中的众数所代表的边缘点坐标代替异常值点的坐标,最后利用最小二乘法对处理后的坐标数据进行圆拟合得出圆心的精确坐标值。经过基于OpenCV的圆心定位系统和进给设备的实验验证,表明该方法可以提高圆心坐标点的精确度,并提高了进给设备的准确度。     

凸轮列表点曲线数控编程方法研究

针对平面凸轮轮廓列表点曲线的数控加工,提出了一种采用三次样条等误差双圆弧拟合法实现数控编程的计算方法.首先求出凸轮轮廓列表点的三次样条函数曲线方程,用等误差法计算插值点的坐标.再用双圆弧拟合插值点,得到各分段圆弧的圆心坐标,取圆弧的起点、终点坐标,作为编程所需的刀具中心轨迹的数据,并用相应的数控机床指令写出数控加工程序.该方法既能满足精度要求又能使程序段最少,可以保证数控加工时曲线的光滑性及加工精度,提高加工效率.     

电弧增材制造中轮廓环优化处理研究

要提高STL模型精度,必然会增加三角形面片数目,导致程序处理复杂度增加。文中针对单道焊缝特点,在一定模型转化误差下,通过设置距离阈值和拟合点数范围的方法来确定切面轮廓的插值曲线段数,然后提出了基于Akima插值和参数三次样条曲线相结合的算法对轮廓点分段构造插值曲线,并计算插值点,以得到较精确的轮廓轨迹点。最后在采用熔化极气体保护焊的快速成型设备上运行生成的轮廓轨迹G代码,验证了该算法的有效性。     

圆弧轮廓圆度的评定与误差分析

为了提高圆弧轮廓的测评精度和效率,本文提出圆弧的圆度误差评定方法,基于最小二乘圆法研究圆弧的轮廓误差,建立模型目标函数并得到被测圆弧曲线半径与圆心误差的不确定度。最后通过模拟实验验证此方法测量精度较高,更符合圆弧误差的分布情况。     

面向轴孔类零件圆度误差评定的改进式最小区域圆法

面向轴孔类零件圆度误差评定，提出了一种改进式最小区域圆法。以计算几何为基础，确定测量点间距离关系，并按照多边形去除法则优化了最小外接圆和最大内接圆的控制点求解过程；再根据最小外接圆、最大内接圆和最小区域圆三者控制点间的相互关系，实现了对最小区域的构建；最后通过实验结果验证了提出方法的有效性和准确性。     

基于最大内接圆法的圆度误差测量实现方法

介绍了一种在直角坐标系下利用最大内接圆法评价圆度误差的方法,建立了圆度测量模型。针对圆度误差最大内接圆评价,提出了一种最大内接圆心搜索方法,达到了快速、精确评价的目的,实现了在直角坐标系下三坐标测量机对圆度误差的最大内接圆法评价。     

单圈非重复性主轴回转精度评价

与工件圆度的误差评价相比,实现对不具有单圈重复性的主轴回转精度的评价较为困难.在分析主轴轴线定义及理想轴心可观测性的基础上,建立单圈非重复性主轴回转精度评价的数学模型,针对该数学模型,进行主轴回转误差的集合转换,使得转换后的集合能够适应于计算机处理的误差评价方法.然后利用极差极小化的原理,建立最小区域法的误差评定统一准则和作用表面的统一判别准则.利用这两个评判准则,可以顺利实现对主轴回转误差的最小区域法评价、最小外切圆法评价和最大内接圆法评价,从而提高单圈非重复性主轴回转误差的评价精度,同时也提高误差评价的效率.     

The relationship between the minimum zone circle and the maximum inscribed circle and the minimum circumscribed circle

Following the minimum zone criterion set forth in the current ANSI and ISO standards, evaluation of roundness error is formulated as a non-differentiable unconstrained optimization problem and hard to handle. The maximum inscribed circle and minimum circumscribed circle are all easily solved by iterative comparisons, so the relationship between the minimum zone circle and maximum inscribed circle, minimum circumscribed circle is proposed to solve efficiently the minimum zone problem. Based on the known minimum zone circle, the maximum inscribed circle and minimum circumscribed circle can be easily determined. The relationship is implemented and validated with the data available in the literature.     

The min–max problem for evaluating the form error of a circle

There have been many studies to evaluate the form error of a circle. Most of them, such as the optimum methods and limacon model, employed the approximate solution to obtain the desired results. In this paper, three mathematical models depending on the method used to select the exact control points are constructed to evaluate the analytic solution of the minimum circumscribed circle, the maximum inscribed circle and the minimum zone circle by directly resolving the simultaneous linear algebraic equations. These new and simple mathematical methods are verified to be useful for determining the exact solution.     

A joint method for the maximum inscribed circle and minimum circumscribed circle

A joint method based on the relative diameter is introduced for evaluating the minimum circumscribed circle and maximum inscribed circle in this article. The definition and calculation of the relative diameter is given in detail. The proposed method is an approximate method based on the least square circle solution, and just for the minimum circumscribed circle and maximum inscribed circle criteria. Several examples from the literatures have been carried out to validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

计算几何在测试计量技术中的应用--求解最大内接圆

本文介绍了采用计算几何知识求解最大内接圆的新方法,该方法摆脱了传统的用坐标及函数处理几何问题的常规,从图形的崭新思路分析了最大内接圆的准确中心,并且提出了一种删除无关数据点的原则、可将采样点数减至十分之一以下。相应算法的运算时间比以往的算法快１５倍以上。     

Roundness error evaluation algorithm based on polar coordinate transform

A new method for roundness error evaluation using polar coordinate system, named as polar coordinate transform algorithm (PCTA), was presented in this paper. The algorithm first allocates a circular region around the least square circle center following certain rules, then calculates the polar radius for all measured points by translating polar coordinate system to each point in the region in turn, and finally obtains minimum circumscribed center point, maximum inscribed center point and minimum zone center point from comparing each polar radius relative to each polar coordinate system. With accurate center point, the algorithm could give more accurate roundness evaluation. In the paper, the process of PCTA was described in detail including the algorithm formula and flowchart. Theoretical calculation and testing results show that PCTA can evaluate roundness error effectually and accurately.     

一种直角坐标系下圆度误差最小区域评价实现方法

针对直角坐标系下圆周截面形状误差评价,介绍了一种圆柱体截面圆度误差的测量与评定方法.建立了基于直角坐标系下的最小区域圆度误差三维评测模型,得到利用弦线截交关系快速评价圆度误差的方法.通过多次截交产生的虚拟中心定位,可以准确确定评价点的位置,达到了快速、精确利用最小外接球法评价球度误差的目的.通过分析表明,该方法计算效率...     

基于误差转换及图像域的圆度评定方法

针对工程应用中圆度误差评定方法存在理论深奥、计算复杂、检测效率低且不适用于大容量采样点的问题,提出了一种基于误差转换及图像域的圆度误差评定方法。该方法首先将图像域测量得到的原始圆度误差进行转换,使其满足误差评定的要求;然后以最小二乘圆为起始圆,寻求半径或半径差的“极大中的极小”,通过对最小二乘圆进行小尺度平移,并用遗传算法得到该平移规划坐标,从而获得平移后的理想圆并求得圆度误差值;最后对某型号零件进行试验,试验结果与用三坐标测量得到的结果相吻合,表明该方法可以有效、正确地进行圆度误差的评定。