一种基于机器视觉的平面加工机床控制系统的设计

针对服装、包装等加工行业中须将人工测量的纸质图纸或模型样件的尺寸信息录入计算机并转换成电子加工图纸而导致的加工周期长、生产效率低的问题,提出了一种基于机器视觉的平面加工机床控制系统,以实现对纸质图纸或模型样件的快速检测。采用“ARM+DSP”方式搭建了主从式运动控制系统,设计了系统各部分功能模块。构建了“工控机+工业CCD （charge coupled device,电荷耦合器件）相机+光源控制”的视觉检测系统,结合FAWS（feature adaptive wavelet shrinkage, 自适应特征的小波收缩）算法和麻雀搜索算法提出一种改进的FAWS算法进行图像降噪,并采用Canny算法进行图像边缘检测,实现图像轮廓的准确提取。设计了图像轮廓提取、轮廓数据转换为加工数据、数据通信等处理程序,实现了基于机器视觉的快速检测以及在系统加工过程中的人机交互。最后,对系统进行了实验测试,对实际加工效果进行了评价。结果表明,采用所研制的平面加工机床控制系统不仅能显著提高生产效率,而且能减小图像轮廓的误差。其性能稳定可靠,具有一定的工程实用价值。     

基于机器视觉的推力轴承垫圈缺陷检测系统研究

为实现推力轴承垫圈表面缺陷自动检测,解决检测过程人工效率低、准确性波动大的问题,设计一套推力轴承垫圈表面缺陷检测及分类系统.针对垫圈表面图像背景复杂,干扰较多难以提取缺陷等问题,用最小二乘法圆拟合提取圆环形感兴趣区域,通过傅里叶变换、低通滤波器和傅里叶逆变换对图像卷积滤波从而抑制干扰;然后基于多个形状指标和多个阈值提出...     

基于机器视觉的机器人辨识及分拣盒装香烟的系统

运用机器视觉技术和机器人技术设计并实现了一种识别、分拣盒装香烟的系统,以提高识别准确率和分拣效率。该系统通过USB摄像头采集烟盒图像信息,从烟盒的特征检测入手,利用Matlab工具对香烟条形码、烟盒颜色和字迹字符三个方面进行处理分析,识别出真伪香烟,并随即通过控制机器人手爪对识别出的香烟进行分拣。     

Three-dimensional monitoring of an electronic industry component using technical vision

Various methods and systems providing structured illumination of the surface of an object being monitored are considered that alongside the use of television cameras make it possible to obtain three-dimensional coordinates of points on the surface of an object being measured. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 4, pp. 38–41, April, 2006.     

光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统

提出了一种光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统,系统主要由一支光笔、一架摄像机、一台笔记本电脑组成.光笔是一种手持式触发测头,在笔休上装有三个与球形笔尖测头中心成一条直线的点光源(发光二极管).测量时使笔尖测头接触被测物体表面,摄像机摄取笔体上三个发光二极管的像,由三个发光二极管的像面坐标就可计算出被测点的三维坐标.运用三点透视原理(P3P)建立了系统的数学模型并推导出了被测点坐标的求解公式.在三坐标测量机上做对比实验,实验测试结果表明,该系统达到了大尺寸现场测量要求的精度.     

Building a 3D scanner system based on monocular vision

This paper proposes a three-dimensional scanner system, which is built by using an ingenious geometric construction method based on monocular vision. The system is simple, low cost, and easy to use, and the measurement results are very precise. To build it, one web camera, one handheld linear laser, and one background calibration board are required. The experimental results show that the system is robust and effective, and the scanning precision can be satisfied for normal users.     

Laser methods and facilities for monitoring the geometric dimensions of components

Comparative characteristics are provided for laser methods of measuring geometric dimensions of components. The main problems are considered that arise with measurement by the triangulation method. An instrument is described that makes it possible to measure the parameters of railway wagon spring suspenders. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 2. pp. 32–35, February, 2008.     

Signal processing in an optical laser triangulation system with the minimum set of components

A laser triangulation system is described which enables three-dimensional scanning of real objects to be carried out in order to obtain three-dimensional models of them, constructed from the minimum set of components without using specialized manipulators or a rigid laser-camera link. The results obtained with this system operating in real time are presented. The scanning errors are analyzed and algorithms which enable the accuracy of the system to be increased are considered. Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 10, pp. 35–39, October, 2008.     

基于图像处理的外螺纹三维模型重构

提出了一种基于多角度序列图像特征实现外螺纹的三维模型重建的方法。首先在旋转平台上采集多角度序列螺纹件图像,然后对每帧图像进行特征点提取,将序列图像的特征点进行三维变换和插值,最终生成三维模型。实验结果表明,此算法能精确高精度地实现外螺纹三维模型重构。     

基于环形激光的深孔内膛形貌检测系统研究

提出了一种基于环形激光的深孔内膛检测系统,该系统主要由环形激光发生器、反射锥镜、CCD相机以及驱动装置等组成。通过对环形激光器投射在被测身管内膛上的环形光斑进行成像和分析计算,可对身管内膛的一个截面形廓进行检测,并在驱动装置的驱动下,实现对深孔内膛形貌的三维检测。     

基于机器视觉的漆包线线径在线检测系统设计

针对人工检测漆包线线径的过程中存在精度低、检测效率低和增加企业人工成本的问题,设计一套基于机器视觉的漆包线线径在线检测系统。通过对漆包线震动问题的研究,设计漆包线定位板,利用LabVIEW及IMAQ vision模块开发漆包线在线检测系统的相关软件。实现漆包线的图像采集、处理、尺寸测量、数据传输、数据存储等功能。通过在企业的现场测试表明:系统检测相对误差为–0.056%,绝对误差–0.000 09 mm。满足合作企业检测范围(0.162±0.001) mm的要求,该系统可用于漆包线线径的在线检测。     

基于Inventor的零部件三维造型设计

Inventor是Autodesk公司推出的面向机械设计的三维CAD软件，它融合了当前CAD所采用的最新造型技术，属于基于特征的参数化实体造型软件。本文简要介绍了Inventor的主要组成模块与其对应的基本功能，以及零件造型特征和自适应技术，主要分析了运用Inventor进行零部件三维造型设计的方法和流程。     

面向机器视觉的云母槽精确定位系统

针对机车电机整流子维修加工过程中,当前普遍应用的激光调制定位型云母槽削刻系统存在精度较低且需大量人工干预的问题,提出了一种基于机器视觉的云母槽精确定位方法,来克服电机整流子云母槽边缘难以精确提取的难点。本系统首先自主设计了精度补偿算法并构建了定位误差修正模型,基于此搭建了嵌入式系统平台,实现了对云母槽中心线的全自动快速精确定位;准确计算刻刀与中心线的偏差值;精确控制刀头移动到正确的下刻位置。实验结果表明,该仪器能精准计算云母槽中线位置,通过伺服电机对铣刀进行微调对准,并将刻刀定位误差控制在0.02 mm之内,实现了整个操作流程的自动化和精确化。     

基于机器视觉的光纤准直器自动耦光系统

针对以往无源光器件自动耦光系统耦光耗时长的问题,提出一种基于机器视觉的准直器自动粗对光解决方案.应用工业相机采集待调准直器图像;结合改进后的OTSU二值化算法与概率霍夫直线检测算法,提取待调准直器的轮廓线并计算两准直器之间的角度位置差;根据角度位置差,控制系统会发送相应数量的脉冲控制自动平台实现运动控制.以上3个环节相...     

基于机器视觉的自动插件系统设计与研究

以SCARA机器人、机械夹爪、摄像机CCD为硬件基础,搭建了基于单目视觉的SCARA机器人自动识别和定位插件系统平台,并利用摄像机参数标定和建立的抓取系统参数化模型,将CCD摄像机获取的工件图像坐标信息转化为机器人坐标系下的抓取位置信息。本系统以Visual studio软件为开发平台,利用OpenCV视觉数据库函数进行颜色识别与定位算法开发,经测试,该视觉算法能够实现工件的颜色识别和获取工件的位置信息,并控制机器人夹爪进行目标工件的精确抓取,满足了一般工业生产中抓取工件实时性的要求。     

机器视觉自动监控仪表交变压力试验

设计了一个基于实验室虚拟仪器集成环境软件的仪表交变压力监视系统。通过使用机器视觉自动监控试验中的仪表状态,使检定人员免于长时间守在被测仪表旁边,从而减小了在压力仪形式试验中检定人员的工作强度。该系统同时可以根据机器视觉系统得到的数据测得仪表的交变次数,使测试数据更加可靠。     

基于虚轴法的三维数控弯丝机控制系统设计

三维数控弯丝机在弯制工件时不仅需要对各轴进行精确的位置控制,还需要对多轴进行位置的同步控制,而其同步控制的好坏将直接影响到工件成形质量．为提高三维数控弯丝机的位置同步控制精度,应用西门子Simotion C240为运动控制器,采用位置闭环控制方案,针对旋转式三维数控弯丝机进行了控制系统设计．在该控制系统基础上,通过采用虚拟轴同步控制策略的方法,对弯丝机多轴位置同步控制进行了实验,根据实验得到的多轴同步的实际运行曲线,对测试结果进行了分析．实验表明,与其他同步控制策略相比,基于虚拟轴同步控制策略的弯丝机控制系统同步控制精度高,稳定性好,满足工件加工的同步控制要求．     

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.     

Measurement method of asphalt pavement mean texture depth based on multi-line laser and binocular vision

A new measuring method of mean texture depth of asphalt pavement is proposed based on the technology of multi-line laser and binocular vision. The developed method is incorporated with the profile method and the digital image technology. A three-dimensional mathematical model is established based on the triangulation measuring principle in order to implement the three-dimensional reconstruction of asphalt surface profile. Image processing technology helps locate the exact coordinates of each point on the model. In addition, the techniques of multi-line laser pairing and epipolar restriction are introduced for the image matching between multi-line laser and binocular vision. Through the model and the spatial equations obtained, the values of the mean profile depth of asphalt pavement can be figured out. According to the profile method, an integrated calculation procedure of texture depth is established. A set of sand patch field tests are implemented to verify the reliability of the developed method.