工件偏心检测系统的设计与实现

工件偏心检测在光学系统装调中有重要作用,设计并实现了工件的偏心检测系统。首先,依据实验室的条件设计了工件偏心检测系统的整体方案;其次,对测量系统进行数学建模,对建立的检测模型进行数学分析,说明检测的可能性,同时通过实际的数据采集证明了数学分析的准确性,依据测量原理的数学分析,提出使用最小二乘法从检测信号中拟合待测信号,并通过仿真实验证明这种方法的可行性;再次,在MFC架构下使用Signallib及MATLAB静态库生成工具编写偏心检测软件,使用编写的软件采集数据,并对数据进行分析,证明了提出检测方法的可行性及软件系统的可靠性;最后,重新分析整个测量原理的假设,提出了降低假设要求而提高测量效果的方法。实验证明偏心检测系统具备良好的检测效果,同时设计的软件系统具备良好的数据可视化能力,工件偏心检测系统的分析和设计思路可以广泛地应用于系统检测中。     

基于机器视觉的光学镜片测量方法

光学镜片的种类多,每种镜片上待测目标也比较多,现有的图像处理方法测量精度低,对多类型工件适应性差。针对上述问题,现提出基于机器视觉的光学镜片测量方法。首先基于改进的Harris角点检测对工件进行角点定位,其次采用最小二乘法分段拟合角点间的几何基元,最后根据每一类待测目标模板提取的尺寸索引信息,测量几何基元之间的尺寸。实验结果表明：该方法不仅可以针对多种工件,对具有毛刺边缘工件也可以做到高精度测量,通过对比本文测量与基恩士三维测量仪测量的偏差进行分析、计算均方差,得到方法的精度为±0.02mm,重复测量偏差的均方差在0.01mm以内。     

基于图像处理的椭圆形孔径参数自动检测研究

为了在实际的工业应用中实现对工件椭圆形孔径的精确测量,提出了一种基于图像检测技术的高精度测量方法.通过CCD相机,图像采集卡进行图像采集,运用MATLAB数字图像处理工具对图像预处理,对椭圆孔径进行特征提取和参数计算.将该方法用于实际工件测量中,获得了较高的测量精度.实验结果表明,该方法能够有效的提高检测精度,具有一定...     

多路激光跟踪干涉柔性坐标测量系统三自由度坐标测量方法的研究

基于激光跟踪干涉测量方法建立的柔性三坐标测量系统能够有效的解决大型工件特征点的三维坐标测量 ,并且有望获得高的精度。本文讨论的四路激光跟踪干涉测量系统 ,运用冗余法测量原理 ,进行系统的自标定及丢光的自恢复 ;区别于三角法、球坐标法对角度测量的依赖 ,而仅进行相对长度的测量即可获得测点的三维坐标     

机器视觉在大型工件自动探伤检测中的应用

大型金属工件探伤一般用无损检测法，技术难度高、工程量大，往往难以获得精度的测量准确值。针对机器视觉产品将被摄取目标转换图像信号后，多数都还依赖于手工进行处理问题，文章提出了一种基于边缘撮的工业CT（断层）图像几何尺寸的自动测量方法。该方法采用Canny算子提取图像边缘信息，并在图像边缘上实现对大型工件CT图像的内部结构尺寸和缺陷尺寸的自动测量。该方法已成功地应用于工业CT图象处理软件中，实际应用表明，它具有较高的精确度和重复性。     

基于2D预处理的点云分割和测量研究

针对传统 3D 工业相机获取的点云数据进行工件检测时因工件粘连和噪声干扰导致边缘分割问题,考虑点云数据量大 影响检测实时性和 3D 特征点选取不准确导致测量误差大的因素,提出一种基于 2D 边缘检测的预处理方法,实现点云快速分 割和测量。 首先,采用改进的 Canny 算法对有序点云的纹理图像进行边缘检测,将检测后的图像进行数学形态学操作和轮廓检 测完成纹理图像分割,规避了在 3D 空间中进行分割处理,有效减少了点云数量;其次,结合工件的形状特征和放置方式,利用 掩膜操作提取出有序点云数据,使用基于 RANSAC 和条件滤波结合的方法对分割后的点云进行自适应阈值滤波处理,有效去 除了噪声点云;最后,对经过预处理后的目标点云基于 PCA 的包围盒去计算工件尺寸以及表面法向量。 实验结果表面,和传统 的 3D 分割算法相比,能够更准确的提取出目标点云,有效减少了待处理点云数量,整体分割效率提高了约 20%;工件尺寸的平 均相对误差约 1. 24%,可以满足测量的需求。     

大型工件空间相位角的测量

本文介绍了空间角度的测量方法,并通过实例从一个新的角度介绍了一种测量空间角度的方法,该方法利用大地水平面为基准,通过测量平面(或圆柱面)对于水平面的倾斜角,从而确定两平面(或圆柱面)间的夹角。该方法解决了工件由于形体结构巨大而无法使用常规手段、常规测量仪器和测量设备进行空间角度测量中的问题,从而为角度测量提供了一种新的手段。     

二次钢球镜板式静平衡试验工艺研究

指出了大型转动部件静平衡工序的系统误差过大,并用两次试验数据给出了验证.提出了在静平衡工具及被测工件上增加4个测量孔,指出了在静平衡试验工序中利用这4个测量孔来校正被试工件与静平衡工具套筒的对中精度可以减小静平衡试验装置的系统误差,可提高转轮静平衡的试验精度,可提高静平衡装置的通用性.     

基于点云处理的小型工业零件高度精密测量

针对很多小型工业零件存在微米级测量的需求,提出了一种点云多次滤波与平面拟合相结合的测量方法。以上下平面平行的规则直三棱柱体工件作为测量对象,使用3D线激光传感器获取工件的点云模型并传输到计算机中进行处理,将点云数据首先通过统计滤波剔除噪声和离群值;其次利用体素滤波降采样精简点云数量;然后采用直通滤波分离出工件点云的上下表面;再分别对上下表面的点云通过随机抽样一致性（RANSAC）算法拟合出平面方程;最后计算上下平面之间的间距即为被测工件的高度信息。将该方法测得的高度与激光三角法原理测得的高度数据进行对比,结果表明,该方法测量精度提高了72.33%;同时对于不同的点云密度,利用所提出的方法进行测量,测得当降采样中体素立方体的边长为15cm时（点云数量精简了98.3%时）测量的误差最小,最小能达到5.1。该方法大大提高了工件的测量精度,可以广泛应用于工业测量中。     

基于偏振特征与强度信息融合的工件目标检测

针对目前工件尺寸测量在工件关键测量点的准确提取阶段存在的问题,因此本文提出一种基于偏振特征与强度信息融合的工件目标检测方法。在工件强度图像的基础上引入偏振特征,建立强度信息与偏振特征差异化式高效交互的双流网络模型,以实现更高效的偏振特征和强度信息融合。为验证算法的效果,本文建立了偏振图像工件目标显著性检测数据集。在此数据集上,本文提出的算法在精确度Precision、max-F和相似性值S-measure三个指标上和视觉结果均在对比算法中达到了最优结果,充分表明了本文算法出色的工件目标检测性能,具有极佳的工件目标检测效果。     

影像测量仪自动定位方法研究

影像测量仪在工业测量等领域中，尤其是精密平面类零件的高精度测量方面具有广泛的应用。当测量满台零件时，传统影像测量仪需人工手动控制平台移动达到测量位置，导致测量时间延长、效率低。以通用的影像测量仪为实验平台，采用双目视觉系统进行测量，通过大视野相机将特征物从平台任意位置移动到小视野相机视野范围内，并利用小视野进行位置矫正，以达到精确定位。实验结果表明，该方法能有效地将大视野范围内任一特征点精确移动到小视野图像中心。最后，提出一种影像测量仪薄板类零件自动定位方法，实验证明该方法能有效降低测量时长，特征点粗定位误差在±0.05 mm以内。     

线束端子角度姿态的视觉检测方法

端子作为线束生产的重要组件,利用视觉成像检测其姿态是汽车智能制造领域的研究课题之一。线束端子旋转角度自动检测设备通常利用机器视觉获取端子的姿态,提出一种线束端子角度姿态的视觉检测方法,利用电机将端子匀速旋转90°,并在旋转过程中连续采集图像,获得端子的旋转图像序列;根据端子旋转过程的成像特点,找到金属面正对的图像帧,并提取ROI图像;以该ROI图像为对象,利用端子模板库进行匹配,判断得到该金属面所属类别,从而计算出端子需要旋转的角度传输给电机。大量实验结果表明,所提出的方法可以有效地识别端子的角度姿态,并且快速准确地计算旋转角度,可以达到工业智能制造的要求。     

电容性电器设备介质损耗角实时测量方法

叙述了用矢量乘法技术在电力设备绝缘在线监测与诊断中的应用.测量系统采用数字合成波形发生器技术、模拟-数字乘法器技术对电力设备绝缘的漏电流进行正交分解,提高了小电流信号的测量分辨率;用以小波变换技术构成的数字滤波器对正交分解后的矢量进行数字滤波以提高系统的抗干扰能力.     

基于回转体转角高精度测量装置的标定方法

回转体转角测量精度直接决定了稳瞄系统对瞄准目标的精度,为了保证转角测量装置精度的准确性,需要对测量装置准确标定。提出了一种基于回转体转角高精度测量的标定方法,通过对现有标定方法的分析,采用光电自准直方法,由自准直平行光管、标准四棱镜、光学成像系统构成的高精度标定装置。首先介绍了转角测量装置工作原理和现有的标定方法,其次对测角系统进行光电自准直标定及数据处理,实验验证:重复性误差2″,装置测角精度为9.68″,系统能够快速、准确的对回转体转角测量装置的标定。     

A simple method for detecting torque of an induction motor with a synchronous rectifier circuit

There are many torque measuring methods for an induction motor. Some applications require a simple and easy method to detect torque change rather than a precise method to measure the torque of the motor. The torque of an induction motor is roughly estimated by the input current. This is the simplest method of measuring torque. The input current of the induction motor is the sum of the torque current and the exciting current. The torque current is proportional to the synchronous wattage and the motor torque. The exciting current has a phase lag of almost 90° behind the torque current, is variable with the input voltage, and is larger than the torque current, especially at a light load. Therefore, it is difficult to find the motor torque from the input current of the motor at a light load. In this paper, we propose a simple and easy torque measuring method with a synchronous rectifier circuit. The synchronous rectifier circuit can find the vector component at the detection angle from the input current of the induction motor and can detect the torque current in the input current of the motor. By adjusting the detecting angle of the synchronous rectifier, the rectified signal is mixed with the torque current and the exciting current in proper proportions and compensated for the fluctuation of the input voltage. This serves as a simple and easy torque measuring method suitable for trouble detection at loads such as in life testing. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 126(3): 83–90, 1999     

鱼眼图像的目标物体角点检测方法

为实现宽视场角图像中目标物体的定位,提出了一种鱼眼图像的目标物体角点检测方法。首先对含有目标物体的鱼眼图像进行等面积切分,利用目标物体即网格图像灰度直方图的明显特征确定目标区域;然后根据实际应用对Harris算法进行改进,并将其应用至目标物体的角点检测中,确定目标物体位置。实验结果表明,能有效确定目标区域,视觉冗余度由90.3%下降到47.8%,目标物体角点检测准确率为83.8%,可以为实现宽视野范围目标的位置与距离同时测量奠定基础。     

基于图像融合的保护压板运行状态辨识方法研究

随着信息技术和智能化技术在电力系统的应用拓展,采用智能巡检机器人对变电站一、二次设备运行状态进行巡视逐步成为智能运检的趋势.提出了一种基于图像融合的保护压板运行状态辨识方法.基于OTSU阈值分割优化方法快速检测图像中的高光干扰;引入改进RANSAC算法完成多视角的图像特征匹配和求取最佳透视变换矩阵,利用辅助图像透视变换至主图像修复其中的高光区域;在图像修复的基础上通过对压板边缘检测的倾角来判断其运行状态.实验结果表明,所提抗干扰方法有助于更好地识别图像中压板的运行状态,辨识准确率可达93％.     

广角镜头畸变测量及校正方法研究

为了提高广角气溶胶探测仪的成像质量,提出了根据实验测量的拟合数据对图像进行畸变校正的方法。使用平行光管配合精密转台对探测仪光学系统的畸变量进行了实验测量,对畸变测量数据进行了多项式拟合,得到了光学系统在整个视场内的畸变量分布。实验结果表明,通过坐标变换与灰度校正,可以使探测仪采集图像的最大畸变量由10个像元偏移量(0.14 mm)减小到2个像元偏移量(0.028 mm)。采用基于实验测量畸变对所采集图像进行校正的方法,可以有针对性的对系统畸变进行校正,提高成像质量。     

摩擦条件下面向控制的伺服系统辨识相关分析

面向控制的系统辨识,是以控制器设计为目的而建立系统数学模型的过程。模型的准确性直接影响到控制器的分析与设计。相关分析方法由于其对噪声的强抑制能力和可以直接辨识出系统的时域离散差分模型,至今仍有着广泛的应用。而现实情况中,系统都是本质非线性的,线性化的假设通常会显著地降低系统模型的准确性。本文分析了摩擦对伺服系统的影响,对已有的相关分析法激励信号进行补偿,分析和推导得出补偿后的激励信号参数,给出具体地操作步骤。实验结果证明,此方法可以较好地改善不能忽略摩擦的条件下,面向控制的伺服系统辨识准确性。     

基于单目摄像头的电网设备测距模型

针对电力系统巡检过程中双目测距算法的复杂性,提出了一种基于相机高度和俯仰角的单目测距模型,有效解决了电力系统中的测距问题。同时针对测距应用中相机高度和俯仰角的变化,考虑了影响因素对测距精度的影响,具有良好的可靠性。通过测量相机高度和俯仰角,识别图像中目标物体所在区域,根据相机内参对采集到的图像进行坐标变换,获得目标物体的三维坐标信息,根据测距模型计算出实际距离,通过实验验证了所提方法的正确性和有效性。