异形热态锻件几何尺寸测量方法的研究

提出一种异形热态锻件几何尺寸测量方法。基于线激光器、CCD和伺服系统构建线激光扫描测量系统,通过提取图像上被锻件表面轮廓调制的激光条纹二维信息,经过坐标变换及点云三维重构得到锻件三维尺寸信息。针对被测异形锻件形貌特征,建立基于摄像机运动的扫描测量模型,并提出一种基于棋盘参考平面的摄像机光心轨迹求解方法。根据平面上特征点在CCD图像不同帧中的坐标拟合摄像机的运动轨迹,结合扫描测量模型实现对异形锻件完整轮廓尺寸的测量。通过实验对封头进行扫描测量,得到球冠部分截面测量直径误差小于4 mm,满足热态锻件测量要求,验证了该方法的可行性。     

基于绿激光图像识别的热态大型锻件长度尺寸测量

设计了一种热态大锻件长度尺寸测量系统,通过对绿激光扫描锻件过程中各时刻图像进行分析,确定锻件的边缘进而测量锻件的尺寸。首先,由伺服电机带动CCD相机和绿激光器在导轨上移动并实时获得锻件的图像和绿激光线的位置信息,运用图像处理判断绿激光线是否在锻件边缘,确定绿激光线移动到锻件两侧边缘的时刻。然后,记录锻件两侧边缘的位置信息,通过两侧的位置信息得出锻件的尺寸。实验结果表明:该系统最大测量误差小于±2 mm,可以满足锻件尺寸测量的需求。     

计算机图像技术在高温锻件尺寸测量中的应用

利用彩色CCD和红外滤光片等搭建了高温锻件的尺寸测量平台,通过数字滤光与物理滤光技术提高锻件图像质量,采用比较测量法精确测量锻件二维尺寸。通过采集标准量块图像并应用畸变校正、噪声抑制、亚像素边缘提取等标定出系统的像素尺寸当量,然后选用其它标准量块进行验证,测量系统的横向测量不确定度为0.005 1 mm,纵向测量不确定度为0.008 7 mm。温度在1 000 ℃时采集45#锻件的图像并进行解算,所得测量尺寸与理论值的绝对误差小于1 mm,满足该系统的测量精度要求。     

采用数字同步技术的轴类零件尺寸光电检测

根据线阵CCD对二维图像进行扫描检测的特点,提出一种基于数字同步技术的轴类零件尺寸检测方法。它用数字方法保证扫描位移量(或者位移速度)与CCD行扫描次数(或者行扫描速度)严格对应,CCD的行扫描由扫描位移量控制,有效消除了被测物体运动速度变化对检测分辨力和精度的影响,提高了检测精度;采用数字同步技术,使检测在扫描位移的加速、恒速和减速过程中均能进行,提高了检测速度;采用图像边缘自动跟踪方法,自动获取边缘参数,实现被测物体的二维多尺寸自动定位检测。检测实验表明,该方法的检测误差≤0.02mm;当被测物体轴向尺寸为100mm时,检测时间<5s。     

精加工零件尺寸视觉检测中的亚像素定位分析

使用CCD成像的机器视觉系统进行精加工零件尺寸检测时,图像轮廓边缘的亚像素定位分析是决定测量精度的一个重要因素．为了寻求精加工零件图像轮廓边缘的亚像素定位分析依据和计算方法,运用菲涅耳直边衍射理论研究了几何边缘在CCD检测图像中由衍射所形成的灰度分布,理论分析和实验测量都证实了衍射和摄像参数是产生和影响图像边缘灰度分布的主要因素．文中给出了基于衍射的精加工尺寸边缘图像检测时的亚像素定位分析依据和计算方法,对量块进行了对比检测实验,实验结果证实了所给方法的合理性和可行性．     

复杂背景下导弹目标的分光检测

针对电视制导系统从各种复杂自然背景和野战环境的图像中提取导弹目标信号的要求,从导弹目标和背景的光谱特性出发,提出了导弹目标的分光检测原理与方法,设计了双CCD分光检测光学系统,使含有导弹目标的图像进入主CCD,背景图像进入次CDD,最终由背景减法电路实现主次CCD图像相减,得到导弹目标图像.实验结果证明,该方法能可靠地从背景中检测出导弹目标.     

机器视觉的石墨轴承同轴度检测系统

设计了一种基于机器视觉技术的石墨轴承同轴度检测系统.该系统通过电荷耦合器件CCD(charge coupled device)采集石墨轴承的图像信号,通过光学成像和照明系统优化设计来提高像质,通过图像预处理和Sobel算子来提高边缘检测精度.实验结果表明,该方法能实现石墨轴承的内外半径及其同轴度的自动测量、自动记录与数据保存,从而可进行更精确的质量统计分析.     

基于非接触测量的大型锻件测控一体化方案

针对目前我国多数大型锻什生产现场环境恶劣,多采用手工测量、人工控制的现状,研究了基于非接触测量的大型锻件测控一体化方案.系统采用嵌套式双闭环控制模式实现锻压过程的自动控制,外闭环用上位机对CCD拍摄锻件的实时图像进行处理,测得实时尺寸后,指示下位机控制步进电机,驱动液压机各机构手柄以控制锻压进程;内闭环引入磁致伸缩位移传感器检测锻压机锤头和工作台的位移,实时控制锻压量.实现了锻压过程的实时测量及自动控制的一体化,方案具有一定的实用性,适宜推广.     

基于Canny算法的啤酒空瓶杂质检测方法

通过利用CCD传感器获取啤酒空瓶图像,对图像进行预处理,用最大类间方差法确定Canny算法的门限值,能够实现基于Canny算法的啤酒空瓶杂质检测.把Canny算法引入到啤酒空瓶杂质检测过程中,并结合试验验证了杂质检测的可行性.利用Canny算法提高了杂质检测的准确性,有助于啤酒瓶在线自动检测的进一步发展.     

大型锻件几何尺寸非接触在线测量系统研究

针对我国大多数锻件生产厂测量锻件技术落后,测量环境恶劣,人工测量误差较大的现状,分析了基于CCD器件尺寸测量的原理,提出了一种运用数字图像处理的非接触在线测量锻件尺寸的方案,同时运用高级语言编写系统软件,并分析了该方案测量误差的计算方法.实验结果表明该方案价格低廉,操作简单,适应性广且测量结果能达到实际要求.     

量块比较测量温度的量化及研讨

JJG146—2003《国家量块检定规程》不仅就量块测量温度对20℃的偏差而引人的不确定度做出了不超过被测量块长度测量总不确定35％的要求，同时还在规程的附录中对量块长度测量温度进行了列表量化。本文从三等量块长度测量不确定度分析人手，对三等量块长度比较测量的温度进行分析、量化和讨论，以期对新规程的实施有所帮助。