基于光轴法的深孔直线度测量装置设计

针对深孔直线度检测装置存在的环境适应性差、操作复杂以及直线度评定方法计算时间长等问题,提出了一种基于光轴法测量深孔直线度的方法,设计了以光电自准直仪为测量基础的深孔直线度测量装置。装置由反射镜、光电自准直仪、激光测距传感器组成的测量单元,与测量单元配合的高精度的自定心单元以及精密的行走单元组成。采用最小区域法与最小二乘法相结合的一种直线度评定算法更好地完成了深孔直线度测量,提高了深孔直线度测量的环境适应性,实现了深孔直线度的自动检测。     

深孔直线度检测装置的设计及应用

提出用臂杆法测量深孔直线度.设计出深孔直线度检测装置的结构,并进行了系统误差分析.经实测深孔油缸直线度,测量数据表明该深孔直线度测量系统能满足测量要求,对深孔零件直线度现场检测具有一定的实际意义.     

深孔直线度检测装置的设计及应用

提出用臂杆法测量深孔直线度。设计出深孔直线度检测装置的结构,并进行了系统误差分析。经实测深孔油缸直线度,表明该深孔直线度测量系统能满足测量要求,对深孔工件直线度现场检测具有一定的实际意义。     

线结构光视觉传感器测圆(类圆)孔中心两步法

针对基于工业机器人平台柔性三维视觉检测系统,提出线结构光视觉传感器测量空间圆(类圆)孔中心两步法。根据线结构光视觉传感器测量模型,确定被测圆心近似z向坐标。根据圆心相对摄像机光心的方位,确定被测圆心的x、y向坐标。该方法突破了传统空间圆(类圆)孔中心测量仅能采用双目视觉传感器的方式。研究结果表明,该方法切实可行,可以满足实际测量需求,能够极大地扩展线结构光视觉传感器的应用范围。     

大直径钢管直线度在线测量研究

本文研制了基于视觉检测技术的大直径钢管直线度在线测量系统.提出了采用结构光型传感器测量钢管截面圆心坐标,通过多传感器坐标统一,从而评定出钢管直线度误差的方法.该方案可以满足100%在线实时测量.     

使用非特制靶标实现线结构光平面标定

为解决在线结构光测量系统中因缺少特制靶标而无法高精度标定线结构光平面的问题,基于立体视觉原理及线结构光测量系统提出了一种使用非特制靶标的线结构光平面标定方法.该方法采用非特制靶标,将靶标放置于线结构光平面上,利用视差法获取线结构光投影在靶标上形成的点云集,通过更换靶标姿态重复获取多个点云集.采用最小二乘法对所采集的多个...     

结构光直光条中心线的鲁棒性自动提取方法

针对在结构光视觉检测中光条存在严重反射 ,使得光条图像的中心线难以准确提取的问题 ,提出了一种由腐蚀、细化和最小中值二乘法相结合的结构光直光条中心线的鲁棒性自动提取方法。经实验测试 ,该方法克服了反射的影响 ,较准确地提取了直光条的中心线 ,重复性测试误差小 ,提取时间少于 2 s,能够满足线结构光标定及工业视觉检测在线测量的要求。     

深孔综合参数测试装置设计及测试方法研究

针对目前深孔测试技术的不足,设计了一种基于激光测距的深孔综合参数测量装置,给出了测试方法,并基于最小二乘原理建立了测试数学模型。与现有测量系统比较,该装置可以实现精密仪器中深孔、盲孔的任意截面直径和直线度等孔径参数的测量。     

基于线结构光的空间圆几何参数测量方法

在双目视觉测量中,针对工件圆孔边缘特征点难以寻找,提出了把线结构光与圆孔边缘的交点作为特征点的方法,有效避免了匹配困难的问题。首先提取圆孔边缘像素点,根据最小二乘法拟合椭圆方程,在圆孔边缘上打出多条线结构光,提取工件表面上的激光条纹中心,并拟合出直线方程,联立两个方程,得到圆孔边缘点的像素坐标,结合两相机的内外参求出该边缘点的空间三维坐标,最后利用空间圆的几何特性拟合出圆孔的中心坐标和半径值。通过实验验证了该方法简单易行,灵活性高,精度较高。     

直线度自动检查仪的研制

研制了采用准直激光束作为测量基准轴线、线阵CCD光电器件作为位置传感器、由单片机进行数据采集、处理与测量结果显示的直线度自动检查仪。介绍了系统结构原理以及空间直线度误差的最小二乘评定法数学模型。     

线结构光传感器模型的简易标定

为了现场完成线结构光视觉传感器中摄像机和光平面的同时标定,提出了一种基于单一圆形标靶标定线结构光视觉传感器的方法,该平面标靶包含一个同心圆以及过圆心的两条正交直线。通过共轭点原理线性计算摄像机内参数的初值,并根据正交性约束进行迭代优化。然后,多次移动传感器,保持结构光与同心圆相交,使其构成三点透视模型(P3P),依此计算光平面上标定点的三维坐标。最后,利用最小二乘法拟合出光平面方程,从而完成光平面方程的标定。实验结果表明:该方法具有较高的精度,平均测量精度为0.036 82mm,相对测量误差为0.277 13%。该标定方法仅需同一标靶即可完成摄像机内参数和光平面方程的标定,降低了标定成本,且计算简单、操作灵活,适宜现场环境标定。     

评定直线度误差的最小二乘法

直线度误差的评定方法,根据评定基准线的不同,可以分为包容线法、两端点连线法和最小二乘法。包容线法和两端点连线法计算导轨直线度误差,《机械制造》1982年第4期“床身导轨精度的计算”一文已作介绍、本文介绍最小二乘法计算直线度误差。把误差曲线的一元回归直线作为直线度的评定基准线,作图计算直线度的方法,由于回归直线的回归系数是用最小二乘法计算的,故此法称之为最小二乘法。一、原理按回归分析方法,我们用一元回归直线作为误差的评定基准线。其方程为: y=ax+b(1)式中回归系数a、b通常用最小二乘法来计算。设在测量长度每一档x_i上,对应着直线度误差实     

基于自由靶标的线结构光视觉测量系统标定研究

针对现有的线结构光视觉测量系统现场标定方法存在效率低、操作复杂等不足,提出了一种基于自由移动平面靶标的标定方法。该方法以平面靶标作为标定对象,首先采用张正友的方法标定出了摄像机内部参数,然后引入了线结构光和自由移动平面靶标,以各种位姿下靶标内的激光条纹与棋盘格角点边线交点作为特征点,求取了特征点在摄像机坐标系下的坐标,并拟合出了结构光面平面方程,从而完成了整个测量系统的标定。试验结果表明,采用上述方法标定后的线结构光视觉测量系统测量误差小于1%,达到了较高的标定精度,能够满足使用要求。     

基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析

针对空间圆（类圆）孔几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对实现对圆孔空间位置的测量,由于传感器成本、体积、重量等的限制,在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统中均凸显其不足。本文基于单摄像机架构的线结构光视觉传感器,提出圆（类圆）孔定位两步法,并对被测圆心x ,y ,z 向坐标测量误差进行了详细讨论和分析。通过对被测圆心定位误差的分析计算,在实际测量应用中,z 向测量精度可以优于±0.25mm,x, y 向测量精度优于±0.006mm。研究结果表明该方法切实可行,可以满足实际测量需求,极大地扩展了线结构光视觉传感器的应用范围。     

基于梯度下降算法的空间直线度误差评定

针对空间直线度误差评定问题,采用梯度下降算法对深孔直线度误差评定、坐标系旋转、测量点投影和最小覆盖圆等进行研究.引入被测零件测量点数据,基于梯度下降算法建立数学模型,求出拟合直线的方向向量,并根据方向向量与投影面夹角、投影面投影线与坐标轴夹角对测点坐标进行坐标转换,将空间直线度问题转换为平面最小包容区域.采用MATLAB软件编写相应程序,运用该程序对空间直线度误差进行实例计算,将计算结果与其它直线度误差评定算法进行对比,得出以下结论:梯度下降算法应用于深孔直线度检测,对测点数据进行计算处理可以得到精度较高的直线度误差,适用于对精度要求较高的场合.     

基于十字线结构光的亚象素三维视觉测量

本文使用十字线激光器,配置CCD相机组成十字线结构光视觉测量系统。根据视觉测量系统的标定与测量原理,建立了两个光平面相应的数学模型;采用最小外接矩形法分割光条,在每个矩形区域内采用高斯曲线拟合法提取光条中心,再用最小二乘法拟合光条直线。最后用该系统实现了零件的非接触三维轮廓测量,验证了模型的正确性和光条提取方法的精度。     

冲床滑块运动直线度自动测量系统的研究

通过对冲床滑块直线度及其测量方法的分析,将电涡流位移传感器作为冲床滑块运动直线度测量元件,并利用计算机对直线度数据进行采集与处理。探讨了基于最小二乘法、平均值法及两端点连线法等算法的测量评定方法,并对采用平均值法和最小二乘法的冲床滑块运动直线度测量评定算法进行了比较,结果表明,基于最小二乘法的测量评定方法具有更好的评定效果。     

以线结构光视觉测量为基础的逆向工程技术探索

本文结合线结构光视觉测量和逆向工程技术的相关概念,对基于线结构光视觉传感器的三维表面测量技术进行分析和研究,提出了一种基于线结构光三维视觉测量系统和三坐标测量机集成测量系统的混合建模方法,以期能够为产品模型的几何形状重构提供帮助。     

形位误差检测技术讲座

第四讲形状误差及其检测方法(二) 二、直线度误差的评定方法通过测量得到被测要素实际形状的一系列数值,按判别准别采用不同方法进行评定,以取得被测要素的误差值。 1.直线度误差最小区域判别准则给定平面内的直线度误差评定:用两平行直线包容被测实际线,至少有高低相间的三点接触,即为最小区域(图1),此两平行线间的宽度f即为该被测实际线的直线度误差。     

线结构光视觉传感器的现场标定方法

建立了线结构光视觉传感器的数学模型,提出了一种基于共面标定参照物的线结构光视觉传感器的现场标定方法。该方法允许共面标定参照物在测量空间内自由移动,通过以摄像机三维坐标系为中介,将多个局部世界坐标系下的标定特征点统一到全局世界坐标系中,利用构建的标定特征点在现场对线结构光视觉传感器进行标定,因此可以保证线结构光视觉传感器的标定状态与测量状态完全一致。该标定方法降低了标定设备的成本,简化了标定过程,提高了线结构光视觉传感器工程化应用的便捷性。试验结果表明,该方法切实可行。