机器视觉螺纹测量的误差分析

为了提高机器视觉方法测量螺纹的精度,采用理论分析和实验验证的方法,研究了用垂直投影测量和切向投影测量方法进行螺纹测量时发生的延伸螺旋面投影遮挡问题。在介绍垂直投影测量和切向投影测量方法的基础上,解释了垂直投影测量和切向投影测量方法产生原理误差的原因。通过对遮挡误差和不同螺旋升角误差对螺纹牙形角测量影响情况的理论分析和推导,给出了垂直投影测量时延伸螺旋面遮挡和不同螺旋升角影响的误差计算式,并进行了实例验证和分析。结果表明,对导程较大的螺纹按垂直投影法测量时,由延伸螺旋面遮挡造成的牙形角测量误差可达到1°以上。这一结果对牙形角测量而言是不容忽视的。     

机器视觉螺纹测量的误差分析

为了提高机器视觉方法测量螺纹的精度,采用理论分析和实验验证的方法,研究了用垂直投影测量和切向投影测量方法进行螺纹测量时发生的延伸螺旋面投影遮挡问题。在介绍垂直投影测量和切向投影测量方法的基础上,解释了垂直投影测量和切向投影测量方法产生原理误差的原因。通过对遮挡误差和不同螺旋升角误差对螺纹牙形角测量影响情况的理论分析和推导,给出了垂直投影测量时延伸螺旋面遮挡和不同螺旋升角影响的误差计算式,并进行了实例验证和分析。结果表明,对导程较大的螺纹按垂直投影法测量时,由延伸螺旋面遮挡造成的牙形角测量误差可达到1°以上。这一结果对牙形角测量而言是不容忽视的。     

基于机器视觉技术的螺纹识别系统

螺纹牙型角识别是区分螺纹种类的常用手段,传统检测手段效率低、量规易磨损、成本高,已不能满足现代工业高效发展的需求。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,从中测量出螺纹的牙型角参数并进行识别。探讨了利用机器视觉对螺纹牙型角参数进行测量的方法,并设计出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为一体的螺纹识别系统。从理论和实践上证实了该方法的可行性和准确性。     

基于机器视觉的螺纹识别系统

许多传统螺纹的检测技术工序复杂、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,并通过数字图像处理技术和模糊模式识别方法对螺纹几何参数进行自动识读并加以识别。     

基于机器视觉的自由曲面轮廓度检测系统

针对自由曲面轮廓度较难准确测量和评定的问题,开发了一种完整的非接触式曲面轮廓度在线检测系统。系统采用机器视觉对采集到的零件端面图像边缘特征进行识别和处理,将提取出的边缘特征与标准轮廓模板进行匹配。匹配过程中采用分段迭代匹配的思想,提高算法效率和匹配速度。该视觉检测系统已应用于冲压流水线上工件端面的面轮廓度检测。实际应行表明,检测系统的检测精度为1 μm,检测时间少于3 s,可满足工业检测对检测精度和实时性的要求。     

基于激光视觉原理测量玻璃中气泡的尺寸

为了实现玻璃中气泡尺寸的在线测量,基于激光视觉原理,采用线结构激光器、线阵CCD相机和运动控制系统在实验室搭建玻璃气泡的动态测量系统。投射到玻璃表面的线结构激光光斑经变焦镜头成像在相机的光敏阵列上,相机的横向扫描与运动平台的纵向扫描配合,利用Sapera CamExpert图像采集软件获得玻璃气泡的灰度图像;理论上讨论了图像的纵向和横向精度,给出了气泡图像失真的判断依据及工作像素时钟频率与玻璃板纵向运动速率之间的匹配关系;采集了不同纵向运动速率下气泡的灰度图像,利用Sapera Architect软件测量气泡图像的横向和纵向像素数,通过理论计算得出气泡的横向和纵向尺寸,并与直尺测量结果比较,发现纵向尺寸相对误差为0.18,横向尺寸相对误差为0.05。结果表明,在相机工作距离、焦距和像元尺寸确定的情况下在误差允许的范围内该系统可以用来测量气泡的横向尺寸。     

平板裂缝天线机器视觉测量系统研究及设计

机器视觉测量是用视觉传感器采集目标图像,通过对图像各种特征的分析处理,获取信息的一种测量方法。机器视觉技术的研究,大多停留在理论研究和小尺寸零件的测量上,对于平板裂缝天线等大尺寸、复杂结构件的测量研究与实现还是空白。本研究利用传动控制台的精确定位功能实现了高精度的图像拼接,解决了平板裂缝天线参数量大、特征值小、精度要求高以及三坐标机等仪器无法测量的问题。     

高精度机器视觉对准测量系统设计

设计了用于半导体先进封装光刻设备中的高精度机器视觉对准测量系统,明确了机器视觉对准测量系统工作原理、设计指标及系统设计中需要考虑的关键技术点,同时给出了机器视觉对准测量系统关键零部件的设计,并给出了对准测量系统最终在整机上测得的性能数据。测试结果表明,所设计的机器视觉对准测量系统完全可以满足集成电路先进封装工艺需求。     

基于机器视觉的液压支架高度测量方法

针对煤矿井下液压支架工况复杂,高度检测和控制难度较大等问题,提出一种巷道环境下液压支架高度非接触式测量方法。该方法采用基于双边滤波的单尺度Retinex图像增强算法得到增强图像,再对增强图像进行边缘检测、PPHT处理,求解出液压支架结构件的真实角度,间接测量出液压支架高度。实验结果表明,该液压支架高度测量方法可有效地煤矿井下视频图像中进行测高,且误差小于2 mm。     

面向机器视觉测量的液体透镜调焦系统标定方法

高性能光学成像器件是机器视觉测量的重要基础,液体透镜作为一种结构紧凑的快速电控调焦器件,在机器视觉测量领域中具有明确的应用前景。针对液体透镜调焦器件在视觉测量中性能易受环境干扰、系统内参难以准确标定的问题开展研究。首先,构建了基于Optotune液体透镜器件的机器视觉测量系统,分析了液体透镜器件电控调焦工作机理,提出了调焦系统的电流-焦距数学模型,研究了影响液体透镜调焦系统参数的温度、重力因素作用机理,分别提出了温度-焦距、重力-主点位置影响量传递与补偿数学模型;然后,将上述各系统模型与针孔相机成像模型相结合,提出了液体透镜调焦系统的函数化内参表达式,设计了求取表达式全部系数的标定装置与标定流程,并进行了系统内参标定实验,验证了文中内参标定方法的可行性;最后,利用标定所得的内参对边长30 mm的棋盘格靶标进行了测量实验,通过尺寸测量精度反映内参标定精度。实验结果表明,文中方法能够得到比现有插值法更准确的内参标定结果,其中图像角点空间映射位置误差均值为0.10 mm,棋盘格边长测量结果最大相对误差为0.68%,两项误差比插值法所得内参的测量结果分别减小了27.2%和54.4%。     

基子主动机器视觉的工件精密测量系统设计

针对现有工件测量系统有损、精度差、成本高、速度慢、操作复杂等缺点,提出了一种新的基于主动机器视觉的工件精密测量系统,研究了系统的关键设计技术。利用MATLAB与vc＋＋混合编程的方法,开发了系统的软件。采用改进的canny算法检测边缘,提出了一种新的边缘跟踪算法。通过与现有常规检测方法进行对比实验证明,系统软件可靠性高...     

基于机器视觉的图像采集与处理系统设计

机器视觉包括了信息探测、采集系统、图像处理、显示及智能决策等模块。信息的探测和采集是通过摄像头来获取,经过图像的处理,转换成数字信号,计算机对信号进行运算,判断结果来控制设备运作。本文以S3C2410A为核心处理器,通过FIFO缓存的FPGA实现、Flash存储器和SDRAM存储器,结合LCD接口、JTAG接口、串行接口和电源电路来控制图像的采集和处理,给出了硬件实现的总体框架图。本套系统处理速度快、占用资源少、效率高、稳定性能好,为整体机器视觉系统的开发奠定了坚实的基础。     

基于视觉/惯导的掘进机实时位姿测量方法研究

针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题,通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点,提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息,从而实现掘进机实时位姿的5自由度测量。依托大柳塔煤矿的快掘设备对该方法进行了实验验证。结果表明,姿态测量精度为0.1°,静态漂移的标准差不大于0.25°,位置定位精度优于1cm。该方法能够用于掘进机实时位姿测量,具有广阔的工程应用前景。     

基于机器视觉技术的智能停车管理系统的研究

基于机器视觉技术的智能停车管理系统的研究是为了解决城市停车场激增、停车管理效率低下而涉及的一种智能交通系统的应用发展领域。现提出了一种由车辆检测模块、车牌识别模块、车位查询模块及车辆跟踪模块所构成的智能停车场管理系统,并对其中的车牌定位检测及识别以及车位查询模块进行了相应测试,结果较为合理。     

基于机器视觉和激光雷达的车辆智能导航系统

常规的车辆智能导航系统无法准确计算其与前方障碍物之间的距离,因此,基于机器视觉和激光雷达设计了车辆智能导航系统.在车辆智能导航系统的硬件设计中,设计视觉传感芯片外围电路,配置视觉传感芯片电路元件参数,保障视觉传感装置的稳定运行,设计激光雷达温度补偿装置,保证激光雷达装置的电路稳定.在车辆智能导航系统的软件设计中,去除图...     

基于机器视觉的FPC智能对位系统的研究

针对传统对位装置对位精度低、速度慢的缺点, 设计并开发了基于机器视觉的柔性印刷电路(FPC)智能对 位装置。装置利用高分辨率工业CCD相机采集图像,配合机械和电气系统,控制运动控制卡 完成FPC智 能抓取、采集、处理和对位。在关键的定位算法中,通过改进的一维Otsu阈值分割方 法对FPC图像 进行阈值分割,利用提出的三椭圆平均拟合法提取定位圆圆心坐标,采用累计概率Hough直 线变换测量 旋转的角度;进而将计算的相对于标准位置的偏移量传送至运动控制卡,利用闭环反馈控制 伺服系统进行纠偏。在开发的样机上进行大量的在线实验结果表明,本文装置稳定性强, 对位精度高,对位误差不超过±0.06mm,角度误差不超过0.001rad。     

基于机器视觉的栅栏自动喷漆系统设计

针对传统人工喷漆伤害人体、污染环境、浪费油漆等问题,提出了一种基于机器视觉结合伺服控制的自动喷漆算法。该算法首先利用相机采集原始栅栏图像,然后对栅栏图像进行图像平滑、阀值分割、骨架提取等处理,进而得到栅栏图像一系列二维坐标,来使喷漆系统完成自动喷漆的方法。通过联机调试表明,该算法可以通过提取中心线后准确的给出中心线每个点在世界坐标系下的坐标,能够达到自动喷漆系统的要求。算法采用了高斯滤波、区域分割、骨架提取、线段拆分、坐标计算等步骤,最终可自动生成自动喷漆轨迹。     

基于机器视觉的PCB几何尺寸检测方法研究

提出基于位置关系提取和识别图形特征的算法进行印刷电路板(PCB)机械尺寸检测。挑选一幅符合标准的PCB图像作为标准图,在标准图中创建一个用来进行图像匹配的模板并且确定待测特征的测量区域、测量类型、标准尺寸和公差。采用模板匹配的方法定位PCB检测特征的测量区域,根据测量特征的种类,选择合适的方法进行图形特征的提取和识别,对比标准尺寸和公差,判断PCB是否合格。本文针对PCB的检测要求,提出了快速有效的自动化检测方法。