液压油污染度CCD显微检测系统

研制了一种新型液压油污染检测系统.采用柯拉远心光路照明原理,使被测油液得到充分均匀照明.综合CCD光电显微成像和计算机数字图像处理技术,运用最佳阈值分割和轮廓提取相结合的图像数据处理方法,实现了污染颗粒图像边缘的精确检测.对实际液压油进行抽样实验,其测试精度达到国际标准的要求.     

汽车倒车防撞的AT89S52微控制报警系统

汽车倒车防撞预警系统可以有效降低汽车倒车时发生刮擦碰撞事故的几率。该系统以AT89S52微处理器为主控制器,采用HC-SR04超声波测距传感器实现倒车时后方空间的测距,在主控单元设计和测距模块设计的基础上,进行了数据通信电路设计,并设计了软件系统,最后进行了测试实验。经过实验数据分析,系统探测距离范围在2~400 cm,测距精度达到3 mm。结果表明:该系统测距范围较大,测距精度不会造成对汽车的损害,能够满足汽车在狭小空间内的倒车预警要求。     

滚动直线导轨型面测量的误差分析与试验验证

为实现对导轨型面的快速自动化测量,研究一种基于激光三角位移传感器测距的检测方法,提出离散性测量滚动直线导轨副导轨型面精度的测量方法。该方法通过激光三角位移传感器扫描直线导轨各个截面轮廓,设计相应算法对截面轮廓数据进行处理,并分析补偿测量过程中产生的误差,计算导轨截面轮廓滚道的圆心坐标和半径,以此取得直线导轨滚道半径、滚道中心轴线间的距离及滚道中心轴线相对导轨基准面的平行度。最后设计了标准圆棒的测量试验和直线导轨横截面测量试验,对比分析测量结果,验证直线导轨型面精度检测方案的可行性和稳定性。     

基于VB的凸轮CAD系统的研究与开发

通过对凸轮轮廓曲线的分析，建立凸轮廓线的数学模型，采用圆弧逼近的等误差编程算法，以Visual Basic6．0作为开发工具，研究开发出一套具有良好人机界面的凸轮CAD系统。该系统实现了凸轮轮廓设计的无图纸化，提高了凸轮廓形的设计精度和设计效率，较好地满足了实际精度要求。     

基于双目视觉的船舱格子间角焊缝路径识别

针对船舱格子间工作空间狭小,大型自动化设备难以完成舱内自动焊接的问题,提出了一种基于双目视觉获取焊缝路径三维信息的策略。基于张正友标定原理获取双目系统基本参数后,利用C++与OpenCV编写了自适应阈值的二值化处理、改进的Sobel轮廓提取算子、非连续像素点筛除等程序,对双目相机采集的图像进行处理,提取了清晰、低噪点的直角角焊缝中心轮廓图像。基于BM特征点匹配算法与像素点扫描方法,得到了焊缝轮廓上连续特征点的三维信息数据集,利用Origin作图软件拟合后生成了三维直角角焊缝路径。为了验证双目系统测距精度与鲁棒性,设计了可升降、角度可调的滑轨万向节组合模块,实现了从不同拍摄角度、高度采集焊缝图像,并对焊缝上设置的等距特征点的距离进行识别。试验结果表明,当拍摄偏角在30°之内,或正拍高度在150～190 mm内变化时,测距偏差都可以控制在2 mm内,基本满足焊接的精度与稳定性要求,并为焊接的自动化循迹过程提供了数据基础。 创新点： (1)将双目视觉识别测距技术应用于小型船舱格子间内矩形角焊缝中心路径的识别,为自动化的焊接过程提供了循迹数据基础。 (2)设计了滑轨万向结模块,证实了该双目视觉识别系统在不同角度与高度下良好的鲁棒性与识别精度。     

视觉检测中齿轮外轮廓分段方法研究

在基于机器视觉的齿轮测量过程中,由于齿轮外轮廓各部分的形状、精度以及测量要求均不相同,需要对齿顶、齿廓和齿根分别进行数据处理,因此齿轮外轮廓分段至关重要。针对机器视觉系统测量视野小,单幅图像只能包含齿轮部分轮齿的问题,提出一种齿轮外轮廓分段方法。通过八邻域边缘追踪法提取齿轮外轮廓边缘,对该边缘进行最小二乘法圆拟合确定半径,并进行直线拟合确定齿轮中心逼近方向,经多次拟合后,逐渐逼近齿轮中心。齿轮中心确定后,实现对齿轮齿顶、齿廓和齿根部分的分段。实验结果表明,该方法可以确定齿轮中心,实现对齿轮外轮廓分段,程序简单,可操作性强,有利于提高系统的测量精度。     

基于机器视觉的电梯平衡补偿链检测系统设计

为解决目前电梯平衡补偿链生产中人工质量检测效率低下、劳动强度大、易漏检的问题,提出一种基于机器视觉的电梯平衡补偿链专用检测系统。根据待测链环的形态结构特点,设计了串行式的多工位检测过程,通过不同成像方式和图像处理算法的有机结合,可以有效地实现电梯平衡补偿链的轮廓尺寸超差和表面缺陷的在线实时自动检测。测试结果表明,该系统的漏检率和检测速度均明显优于人工检测,有效地提高了生产效率。     

基于激光光栅的焊口数字轮廓视觉测量

为获取智能化焊接系统所需的基础数据,搭建了一套焊口数字轮廓的激光光栅视觉测量系统。通过对比不同工作距离和光栅投射角度下的条纹图像,确定了获取表征焊口轮廓光栅条纹图像的前提条件。探讨条纹连续扫描时,系统借助于条纹图像获取焊口轮廓信息的实现方法,建立的光栅扫描速度与摄像机曝光间隔时间算法为确定系统测量速度和精度提供了决策依据。探讨了基于条纹图像的分割和细化,获取了离散点三维坐标,通过三维重构建立焊口数字轮廓的实现方法。验证结果表明,该系统能够实时获取焊口的数字化轮廓,视觉测量的宽度值和深度值与人工测量结果的吻合度最高可达99.75%。     

基于视觉引导的多类型管件识别与位姿估计研究

针对管件在机器人抓取中的分类识别、位姿估计等问题,对随机摆放管件的模板匹配识别、立体匹配和三维位姿估计进行了研究。通过标定得到左右相机的内外参数,然后进行双目标定、矫正以及手眼标定。优化了模板匹配算法,利用亚像素级精度提取管件的边缘轮廓。选择合适的图像金字塔层数以提高匹配速度,实现多类型管件的分类识别。通过立体匹配提取管件视差图,结合标定参数和双目视觉的三角测距原理实现管件的位姿估计,并进行多组位姿提取实验。设计开发MFC和Halcon联合编程的管件识别与位姿估计系统。实验结果表明:该系统可实现管件在随机摆放情况下的实时准确分类识别与位姿估计,满足工业的实际应用需求。     

基于机器视觉的微米级2D零件自动检测系统

为了实现对零件尺寸的非接触、高精度、自动测量,建立了基于机器视觉和图像处理的微米级检测系统。根据测量的视场和精度要求,选择CCD传感器、镜头、照明和图像采集模式,建立了硬件系统。开发了软件系统,从数字图像中提取出零件信息。对双线性插值法进行改进,然后进行细分,检测出边缘,并用多项式拟合出零件轮廓。运用相对法进行标定,得到被测零件的实际尺寸。实验结果和误差分析表明,该系统的精度达到±2.5μm。     

UG环境下叶片锻件测具样板的二次开发

分析了在UG环境下手工绘制叶片测具样板的过程,并通过GRIP语言编程,实现叶片测具样板的自动生成程序。该程序采用简单的人机交互方式,在不需要手工绘图的情况下就能得到测具样板的轮廓线图和数据点坐标;具有使用方便、通用性强、能适合各种不同类型的叶片等优点,大大提高了工作效率。     

基于双椭圆滤波算法的傅里叶变换轮廓术

傅里叶变换轮廓术(FTP)技术通过计算傅里叶变换、在空间频域中滤波和逆傅里叶变换来解析被测对象轮廓数据,实现将相位信息转换为被测对象的高度。FTP重建三维曲面时,用来提取基频成分的带通滤波算法对测量精度有很大影响,该技术的关键问题是无法精确提取到一阶频谱尤其是在频域比较复杂的情况下,传统滤波算法在FTP滤波过程中已被证明是不够准确的。因此提出一种双椭圆滤波算法的傅立叶变换轮廓术,双椭圆滤波算法能更好的滤出携带有物体高度信息的一阶频谱,结合光栅投影技术能更有效提高被测物体梯度限制和减少误差,实验结果表明该双椭圆滤波算法优于其它现有的FTP滤波技术。     

罐壁超声成像测厚系统的设计

介绍超声扫描成像技术在罐壁测厚中的应用。测厚系统采用多通道探头、PCI总线超声波界面卡和网络数据传输技术。这些技术的应用,提高了系统检测效率、检测速度、稳定性和可靠性。实际应用表明,该系统能进行100%壁厚测量,同时能满足检测精度和生产速度的要求。     

伽玛刀治疗计划系统中一种新的图像轮廓提取算法

在伽玛刀治疗计划系统中,为了给三维重建提供汽观的参考依据,要求准确地对体表、病灶和其他组织进行轮廓提取。针对目前该系统中以手工轮廓提取为主的现状,本文提出并实现了一种新的图像轮廓提取算法。该方法利用初始轮廓逐步逼近最佳轮廓,不仅将图像灰度变化的微分信息作为边缘提取的依据,旧时以图像轮廓的整体几何信息作为指导,从而在满足边缘检测精度要求的前提下,一定程度上解决丁噪声对轮廓特征提取的影响。     

RSSI融合RBF改善测距精度的研究

由于室内环境中存在非视距和多径传输的影响,基于RSSI的测距技术的测距误差比较大。针对这个问题,提出一种采用RBF前馈神经网络补偿RSSI测距受外部环境影响而引起误差的方法,详细介绍了如何利用RBF神经网络数据融合方法补偿RSSI测距传感器误差的实现方法,给出了该方法在室内测距中的应用实例。实际应用表明:该补偿方法明显提高了测距的精度,适用于高精度要求或复杂环境下的RSSI测距。     

UG环境下叶片锻件测具样板的二次开发

分析了在UG环境下手工绘制叶片测具样板的过程，并通过GRIP语言编程，实现叶片测具样板的自动生成程序。该程序采用简单的人机交互方式，在不需要手工绘图的情况下就能得到测具样板的轮廓线图和数据点坐标：具有使用方便、通用性强、能适合各种不同类型的叶片等优点，大大提高了工作效率。     

H型钢热轧工艺综合仿真系统开发

针对目前H型钢多道次热轧工艺中轧件内部变形信息不透明问题,以ABAQUS求解器为基础构建了一个综合仿真系统.该系统可模拟分析各道次轧制过程中轧件内部应力、应变和温度场分布情况,同时较好地解决了以往仿真系统中前处理操作繁琐、道次间网格重构困难以及后处理信息提取不便等问题,实现了分析流程的自动化.以H400×200型钢的粗轧第一道次和一、二道次间隙的分析为例,验证了系统的可靠性.     

基于机器视觉的实体模型逆向重建系统

为了解决点激光扫描重建过程中点云稀疏、颜色纹理特征不明显的问题提出了一种基于相机图像信息与激光点云融合的三维重建方法。该方法结合线激光三角测距、相机坐标变换关系获取物体深度信息和点云数据,然后利用随机抽样一致(RANSAC)原理进行图像配准,实现对单目标实体的逆向建模。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和良好的精度,当扫描角度为0.2°时,系统重建误差小于0.2 mm,重建精度高于0.35%。     

基于双目视觉的化学铣削零件轮廓测量

针对飞机蒙皮的化学铣削加工区域轮廓的测量问题,构建了一套基于双目视觉的测量系统.以双目相机作为视觉传感器,结合光源系统和多曝光融合算法得到融合图像,基于Canny算法和双三次插值法提取亚像素轮廓,通过基于ZNCC的立体匹配,最终实现化铣区域轮廓三维重建,获取区域的轮廓信息.实验结果表明,提出的系统具有较高的测量精度,显...     

基于数据驱动的凸轮磨削轮廓误差补偿

针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复杂的非线性系统动态线性化处理。针对两轴之间由于伺服跟踪误差不同导致的滞后量不同,利用交叉耦合迭代学习控制,将补偿量按照交叉耦合系数反馈到单轴伺服控制系统中,实现对凸轮磨削轮廓误差的补偿。最后通过仿真实验验证了提出的轮廓误差补偿策略可以有效减小凸轮的轮廓误差,提高了数控凸轮磨削机床的加工精度。