喷油器底座自动检测设备的研制

基于图像处理技术,研制了一台基于工业CCD摄像机的喷油器底座自动检测设备.利用三菱FXlN-24MT可编程控制器实现了工件的全自动化检测控制.设计了可调式均匀散射光源、基于方向链码的圆边缘提取算法,针对被测工件图像边缘在高度上不共面时普通调焦函数无法进行调焦定位的问题,提出了一种基于特征边缘跟踪的调焦评价方法,提高了测量精度.试验证明,该检测设备使用方便,精度高,速度快,可满足生产检测的需要.     

精确测量金属镀层工件表面缺陷的图像处理方法

设计了一套自动测量表面缺陷的系统．以面阵CCD采集图像,实现了对金属镀层工件表面图像的双面、高速、高分辨率测量．系统的图像处理采用模块化程序设计,方便实现工件表面精确测量的特定要求．通过两次分别选取闽值,采用经过改进的大津阈值分割法求取特征分割阈值时,能够十分理想地提取工件上的微小缺陷,实现了对金属工件表面的精确测量．该系统针对不同形状、不同镀层的工件表面可以调整LED照明光源的光强,在图像处理中可以调整去光圈和特征检测的灵敏度．通过方便调整系统的技术参数,满足工业现场的具体要求．以钕铁硼小型工件缺陷检测作为应用实例验证了该系统的可行性．     

基于激光技术的亚纳米级位移测量系统的研究

研究和开发一种基于激光技术的新型亚纳米级位移测量系统。在马赫-曾德干涉仪的基础上进行改进,结合激光多普勒技术和激光偏振干涉技术,设计新型激光干涉测量光路,具有抗干扰能力更强、光路简单、易于安装调试等特点。将DSP技术引入激光干涉仪的信号处理系统,研究改进的8细分算法,完成对干涉条纹的细分、辨向和计数功能。经实验分析和研究证明,测量分辨力达到0.16 nm,运行速度可达0.14 mm/s,量程可达4μm,上述方法有效可行,可实现被测物体的亚纳米级位移测量。     

多CCD视觉检测技术的研究

设计了多CCD视觉检测技术中的照明系统,实现了平行光照明技术在多CCD视觉检测中的应用,并搭建实验平台完成实验,结果表明:该多CCD视觉检测技术能够比单CCD视觉检测技术获得更多的图像信息,降低了后继处理的复杂程度,提高检测系统的测量精度与抗干扰能力及测量效率。     

基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统

为了实现对船模航行轨迹及其漂角信息的自动测量,设计了一套基于激光二维扫描仪的船模航行轨迹实时测量系统,主要包括激光二维扫描仪、三维电子罗盘、无线通信模块、数据采集及处理软件4个部分。扫描仪固定在河道岸边对船模靶标进行实时测量获得船模的位置信息,电子罗盘固定在船模上实时监测船模的俯仰、翻滚、航向角信息,两部分数据分别通过以太网通信与无线模块传输回计算机。基于MFC架构数据处理软件系统,设计靶标数据处理算法,综合两部分数据对船模靶标中心进行实时拟合与补偿,并在交互界面上实时绘制出船模航行轨迹,计算其漂角数据。实验结果表明,测量系统可以在较大测量范围内满足现场测量±8 mm的精度要求,准确绘制出船模的航行轨迹,为船模通航试验的检测与控制等研究提供了很好地试验方法。     

大尺寸测量中多传感器的融合

为了实现大型工件的几何量测量,建立了多测量站的测量网络,研究了相应的多传感器信息融合方法以充分融合多测量站的信息.基于奇异值分解的解析形式将多测量站的测量信息进行空间数据配准,统一到全局坐标系下.再建立各测量站的测量模型,得到各测量站的协方差矩阵和雅可比矩阵,按矩阵加权线性最小方差最优融合准则,求取权重矩阵,对多测量站的测量数据有效融合.仿真实验给出了某一空间的平均测量结果,全站仪、经纬仪测量系统和激光跟踪仪的测量误差分别为0.745 1 mm、0.044 9 mm和0.032 7 mm,融合测量误差降低为0.012 8 mm.最后,将该方法实际应用于隧道构件的测量网络,理论、仿真和实际实验都验证了本文提出的融合规则可有效提高融合精度,融合精度优于各局部精度,增强了测量网络的冗余性和可靠性.     

采用高精度自动定心机构的大尺寸内径测量

圆心定位精度是非接触式大尺寸内径自动测量系统的重要参数,高精度圆心定位是提高系统测量精度的关键。研制了具有高精度自动定心机构的大尺寸内径测量系统,利用双椎体主轴同步定心方法实现测量系统在被测轴孔内高精度自动定心,并通过调节定心支撑臂长度提高圆心定位精度。利用最小平方中值法剔除粗大误差,再利用最小二乘法拟合测量结果,提高了内径拟合精度。使用设计的大尺寸内径测量系统样机对内径直径582 mm的标准环规进行测量,并在大型工件加工现场进行了验证。实验结果表明,本系统的圆心定位精度可达0.012 8 mm,内径和圆度的测量精度可达0.001 mm,标准环规测量重复性稳定在0.006 mm以内,现场测量重复性稳定在0.007 mm以内,能够正确反映大尺寸轴孔的内径和圆度参数,满足测量要求。     

制造质量控制、溯源技术研究的新进展

从精密测试技术的角度出发,探讨制造质量控制,溯源技术的几个理论问题和关键技术基础,即动态测量精度理论,质量的定理描述的评价、计量标准折传递和直接溯源技术,零废品控制理论与技术。     

三维测头系统的设计

介绍了一种用于螺纹自动检测的三维测微测头系统。简述了测头的测量原理、机械结构设计、控制电路设计、软件系统设计、测试精度分析,给出了实验结果。     

白车身在线检测数据的处理和应用

国家“863”高科技项目－IVECO白车身视觉检测系统的研制成功,解决了大型工件和系统尺寸的在线准确测量。论文结合最新的数据库技术和数理统计原理,对检测出来的数据进行分析和处理,挖掘数据背后的潜藏信息。