基于机器视觉的移动工件抓取和装配的研究

针对工业生产线上某产品上下盖自动装配的问题,运用运动控制理论与机器视觉相结合,搭建了一套模拟工业生产线产品装配系统;首先利用工业相机对进入视场 的工件进行单帧图像采集,获取图像数据;然后利用OpenCV对数字图像进行处理,包括中值滤波、阈值分割、孔洞填充、边缘提取来获取数字图像的特征;之后通过质心法结合矩形拟合计算出工件的质心坐标和偏转角度;最后引导六轴机械臂抓取产品的时候能根据图像处理结果进行纠偏和补偿;该系统采用平面棋盘格标定板对工业相机进行了标定,并且在线进行了验证,实验结果表明,工件抓取和装配成功率为100%,满足工业现场的装配精度要求。     

基于机器视觉的机械手装配系统设计

为了解决工业生产过程中料板的自动装配问题,提出了一种基于机器视觉的机械手定位装配检测系统,建立了实验平台。系统通过工业相机对料盘进行图像采集,将所采集的信息传送给工控机,借助图像处理程序,采用图像预处理实现了对图像的降噪,结合BLOB分析对图像特征进行了提取,获得了料盘上装配孔的位置信息,通过控制机械手动作,移动到装配位置,旋转相应角度,实现料板的自动定位装配。实验结果表明,该系统装配准确度高,误差小,满足了工业上的要求。     

基于视觉的飞机蒙皮锪窝孔径在线测量研究

为解决飞机蒙皮锪窝孔人工测量效率低的问题,满足锪窝检测自动化要求,开发了一套基于OpenCV与Qt研发平台用于自动化检测飞机蒙皮锪窝孔径参数的在线测量系统。该系统采用相机标定解决图像的桶形失真问题;使用直方图均衡化、双边滤波及轮廓查找算法,避免碳纤维材料锪窝孔反光带来的噪声;基于二次插值的亚像素算法准确提取锪窝轮廓,并使用最小二乘法与距离最小算法,利用梯度下降算法计算拟合,准确测量锪窝孔径参数。结果表明,该系统的测量精度在30μm以内,重复检测精度高,满足测量的自动化要求。     

基于机器视觉的航天器密封舱内结构装配精度检测系统设计

目前航天器机械加工装配作业依赖人工操作,影响航天器密封舱内结构装配精度。为此,设计了航天器密封舱内结构装配精度检测系统,为高精度装配航天器密封舱内结构提供基础。由于航天器密封舱舱内结构较为复杂,为了保证使用电池供电时,检测系统能够保持稳定可靠工作模式,应保证电池电量充足前提下,系统发出预警信息,以便工作人员及时采取相应解决措施。在电池供电电路中,设计欠电压电路监测形式,该电路主要是由电压比较器LM393和555和谐振电路构成。当电池供电量不足时,谐振电路中的微电流高效率650nm谐振腔发光二极管会出现闪烁报警信号。以STC89C52RC-40I-PDIP40单片机中央控制单元为核心芯片,检测航天器密封舱密封性能。依据机器视觉检测原理,使用非线性滤波算法增强图像,避免外界噪声对图像采集结果造成影响,滤除图像上若干白点。设计检测流程可得到仪器板安装精度和设备安装支架装调检测结果。由实验结果可知,该系统检测精度最高与实测值一致,为航天器密封舱内结构优化提供设备支持。     

基于机器视觉的零部件尺寸测量

实现尺寸测量的方法很多,但大多数测量重复性、高效性和鲁棒性不高。为了提高工业在线测量的实时性和准确性,提出了用机器视觉软件IGAUGE结合用改进的OPTA模板进行边缘细化,进而实现测量。系统实验结果表明,该测量具有良好的连续性和精度,生产工作效率和产品质量控制很快就可以提高。     

一种基于机器视觉的圆型零件检测技术

利用机器视觉技术建立圆形零件检测系统,采用简单高效的标定方法和亚像素技术实现对圆孔和圆形零件的非接触精密测量。圆孔和圆形的直径测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是系统校正、图像预处理、二值化和圆检测。实验结果证明,该系统实现了在线实时检测,其精度达0.01 mm,具有良好的应用前景。     

基于机器视觉的卫星天线模块自动精密装配技术

针对卫星天线模块自动化精密装配需求,介绍一种基于机器视觉的机器人自动精密装配方法。通过6自由度工业机器人和相机建立Eye-in-Hand和Eye-to-Hand混合的自动装配系统,对系统进行手眼标定,从而确定相机、机器人、工具之间的相互位置关系,通过图像处理获取装配位置像素坐标,并通过坐标变换将像素坐标点转换为机器人基坐标点,控制机器人完成天线模块自动装配。装配时通过Eye-to-Hand和Eye-in-Hand系统分别直接定位天线模块上连接器公头和母头位置,消除连接器安装位置误差和模块外壳加工尺寸误差对定位精度的影响,该系统通过一次标定即可实现机器人末端工具在距目标物体垂直距离相同情况下X/Y任意位置的定位功能。实验结果证明该方法准确可行,所设系统满足50μm装配公差天线模块的自动精密装配要求。     

基于机器视觉的光斑中心高精度实时检测

激光光癍的实时采集和光斑中心精确定位是激光应用和机器视觉检测领域一个关键问题.本文采用DirectShow技术实时获取并处理光斑图像,先使用Sobel算子处理得到像素级图像边缘,再使用二阶空间矩算子进一步细化从而得到亚像素边缘数据,最后通过最小二乘法拟合从而得到光斑中心0.1像素级坐标.实验结果表明该方法处理速度能满足实时系统需求,鲁棒性好,定位精度高,在定位运动光斑的中心和激光受不同环境影响情况的偏离状况方面有较好的应用.     

基于视觉的刀具参数高精度测量

为满足现代制造业对刀具几何参数快速、高精度的测量要求,用高速CCD摄像机、远心镜头及可调的LED光源搭建刀具图像的采集系统,且在VS2010平台上用简单高效的C#语言开发基于机器视觉的具有可视化快速调焦功能的刀具几何测量系统。采用亚像素边缘提取法精准定位刀具边缘,设计一个快速调焦提示法。实验结果表明,该测量系统重复测量精度不超过2μm,速度快,鲁棒性好,极大提高了需要预知刀具参数来控制刀具运动轨迹的数控机床和加工中心的工作效率和加工质量。     

基于机器视觉的射孔弹自动化装配检测

在射孔弹制造自动化压装工艺中,机器人组装载药壳体、药型罩与药型罩导套的装配质量,直接影响着炸药受压成型过程中发生爆炸的几率和产品装配精度。因此,设计开发一种高效可靠的工艺质量在线检测系统对于安全压制与精密装药至关重要。研究设计了一种基于机器视觉技术的非接触可视化检测系统,利用数字图像处理技术对由工业机器人组装的装配件位姿图像进行采集、处理和分析。在硬件选型基础上,应用NI Vision、NI LabVIEW对图像进行中值滤波、阈值分割、边缘提取;分别采用解析几何法、模式匹配法设计视觉检测算法程序,检测出药型罩导套的边缘偏转角与角点位移。在算法优选基础上,搭建自动化集成测试平台,建立视觉系统与组装机器人运动控制模块的信息交互。测试表明：该在线检测系统可实时准确地检查出不良装配,为射孔弹自动化压装安全和高质量装配提供技术支撑。     

基于机器视觉的温度测量系统的设计及应用

针对温度控制中常用的基于铂电阻的温度采集电路设计复杂,抗干扰能力弱,铂电阻线性拟合繁琐,难以实现对温度的高精度测量等不足,本文介绍一个在VC++6.0平台上设计的基于机器视觉,自动读取水银温度计示数的温度测量系统。通过有效的图像处理算法,温度测量系统分辨率达到0.01℃,读数准确,工作可靠。该温度测量系统在研究大滞后大惯性温度控制实验中得到了成功的应用。     

基于机器视觉的二维高精度手机玻璃屏尺寸测量仪

为了满足现在制造业自动化生产中百分百的在线检测要求,设计了一种基于机器视觉的二维高精度手机玻璃屏尺寸测量仪器。该测量仪器引入二次滤波的方法对图像进行处理,采用光栅位移传感器对运动平台精密控制。利用多个CCD相机对玻璃屏进行测量,减少了单个CCD相机测量带来的随机误差,解决了导轨的直线度对测量结果的影响。然后对测量仪器的误差进行综合分析。经过一系列实验,结果表明,该仪器具有较高的测量重复性和测量精度,其测量精度可达5μm,具有很高的应用价值和广泛的应用前景。     

基于机器视觉的马体尺测量系统设计与研究

传统马体尺的人工测量方法工作量大且存在安全隐患,对此提出基于线性回归理论和机器视觉技术的马体尺测量方法,旨在测量马体的基本数据如体高、体长、胸围、管围;首先,在Matlab中利用图像腐蚀方法得到马体轮廓,并在2D图像上精确定位马体坐标,获得体高、体长指标;然后,自定义胸径、管径指标,代入线性回归方程预测胸围、管围;最后利用Matlab GUI工具设计系统可视化界面,并初步完成系统的仿真测试;仿真结果表明,利用线性相关及线性回归理论解决3D指标的预测问题,具备测量依据和借鉴意义。     

基于机器视觉的螺纹参数综合测量系统的设计

传统的螺纹检测技术工序复杂、效率低、成本高,已不能满足现代工业高效发展的需求,因此要建立一套以机器视觉识别技术为核心的视觉传感和图像处理系统,利用CCD 获取螺纹基本图像,并通过图像的平滑、边缘检测、二值化处理及轮廓提取,对螺纹轮廓进行分析,从中测量出螺纹的几何参数。探讨了利用机器视觉对螺纹牙形角参数进行测量的方法,并给出最后的测量结果。从理论和实践上证明了该方法的可行性和正确性。     

基于机器视觉的二维小尺寸精密测量系统

针对原有万能工具显微镜存在的瞄准麻烦、读数过程烦琐、人员主观误差相对较大、长期工作劳动强度大等缺点,设计了一种对万能工具显微镜进行改造而成的二维精密测量系统;该系统引入了机器视觉技术进行自动测量对准,采用光栅传感器提供坐标系以检测尺寸,既保持了原有仪器的准确度高、抗干扰能力强、长期稳定性好、应用范围广等优点,又提高了测量的自动化水平,同时具有较高的性价比;该系统很适合工业上零件的精密测量,具有较高的应用价值和广泛的应用前景;文中设计的测量系统测量范围为25 mm×25 mm,其测量精度可达5 μm.     

机器视觉的零件轮廓尺寸测量系统设计

提出了一种新的基于机器视觉的零件轮廓尺寸精密测量系统,设计了系统的硬件和软件部分,并介绍了测量系统的关键技术.利用LabVIEW为平台开发系统软件,采用改进的Canny算法识别图像边缘,使得测量速度更快,零件轮廓信息提取效率更高.     

基于嵌入式机器视觉的测控系统设计

针对传统基于PC的机器视觉系统因其结构没有模块化,可移植性差,与工业现场设备通信比较困难等缺点,设计了基于嵌入式机器视觉的测控系统,该系统以DM642芯片为视觉图像处理单元,其控制单元为GTS-400系列运动控制器,硬件电路为基于RS232通信的DSP与运动控制器,并通过编程完成目标识别、通讯、控制功能。实验结果表明,该系统的图像处理单元成功检测到目标后,图像处理单元输出的信号能够被运动控制器快速捕捉并控制伺服电机实现点位运动。对嵌入式机器视觉应用于运动控制系统具有现实意义。 关键词：嵌入式机器视觉;DM642;运动控制器;通信     

基于机器视觉的隔热条尺寸测量系统

针对当前隔热条的尺寸测量仍停留在产品离线后,工作人员用卡尺测量,劳动强度大,工作效率低、测量精度易受人为因素影响的现状,本文提出将机器视觉技术引入到隔热条自动化生产线的在线尺寸检测系统中,这种非接触式测量既可以避免在测量过程中对隔热条的损坏,又可以提高测量精度和测量速度,从而达到提高测量效能的目的。     

基于ARM的高精度测温系统设计与实现

为实现石油井下恶劣环境中温度参数的精确采集,设计了一种敏感元件与井液直接接触的高精度测温系统,避免了中间介质传导引起的误差.由高质量运放和低温漂精密电阻构成的恒流源保证采集前端信号电路稳定工作,基于ARM先进架构的Cortex-M3内核的高性能、低功耗STM32系列单片机完成数据采集,然后采用混合牛顿迭代法优化铂电阻的非线性特性并对数据进行精度优化计算,将最终温度数据存入Flash存储器,实现了石油井下恶劣环境温度的长时间精确测量,具有广泛的应用前景.