组合测量在莫尔条纹中心亚像素定位的应用

利用Talbot-Moiré技术测量长焦距时,条纹中心的定位精度直接影响条纹宽度或斜率的计算精度.提出采用Canny算子和形态学方法对条纹中心进行像素级粗定位,用高斯曲线对条纹灰度进行拟合对其进行亚像素定位,并用组合测量的方法和最小二乘法来处理数据,减小了随机误差对条纹中心定位精度的影响.经过对光强符合正弦分布的标准条纹的定位,验证了采用本文的定位方法可以减小条纹中心定位误差,从而提高条纹周期的计算精度.并实际测量了光栅的栅距,实验结果再次证明采用组合测量的数据处理的方法可以提高亚像素定位精度.     

基于变结构元与参数映射的石英摆片参数测量

为了满足诸如民用领域和国防技术领域中对挠性器件石英摆片参数高精度测量的要求,提出一种利用视觉图像对石英摆片参数进行高精度测量的非接触方法.该方法通过视觉测量系统对石英摆片图像进行摄取,利用变结构元广义形态学边缘检测算法进行初始边缘定位,充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响.在亚像素图像处理中,提出了对圆形曲线进行亚像素边缘定位的边缘检测算法,建立了曲线边缘点与边缘参数之间的映射关系.利用检测出的曲线边缘点数据,通过定义一个新的误差函数并最小化,可以计算出石英摆片参数.实验结果表明,该方法稳定性好且实时性强,定位不确定度优于0.03像素,可实现石英摆片参数的精密测量.     

基于线阵CCD的在线亚像素边缘测量系统

为了提高精密矫直机测量工件挠度的精度和效率,提出了一种集成FPGA的在线亚像素边缘测量系统。详细介绍了利用线阵CCD对工件挠度进行非接触测量的系统原理和流程,利用CCD图像信号边缘梯度的特性,介绍了一种基于多项式插值且易于集成在FPGA的亚像素边缘检测算法。仿真实验证明,该测量系统重复性误差为0.18个像元,达到了亚像素测量精度。     

基于区域像素的矩形目标检测

针对矩形目标的边缘缺陷现象，文章提出了一种基于矩形内部像素的检测方法。该方法不需要进行边缘检测，直接基于二值图像进行Hough投票；在峰值周围计算每列的投票方差，拟合一个二次函数；基于拟合的系数计算矩形目标的长度、宽度和方向，计算区域像素的统计均值作为矩形目标的中心。实验结果表明，提出的方法能够有效检测存在边缘缺陷的矩形目标。     

梯度非均匀有限板中裂纹动态响应的有限元分析

为了研究梯度非均匀有限板中裂纹动态响应问题,用波动有限元的方法研究了梯度非均匀板中裂纹在冲击载荷作用下的动态响应.通过对裂缝宽度与到裂端距离插值的方法求裂尖端处的动态应力强度因子(DSIFs),对指数衰减脉冲作用下弹性模量按单向线性变化的梯度非均匀有限裂纹板进行了数值计算.结果显示:无论板材料梯度参数及裂纹长度如何变化,裂尖处动态应力强度因子时程均呈起始快速上升转而缓慢下降;无论在什么时刻,裂尖处动态应力强度因子随裂纹的长度减小而减小,随板材料的功能梯度参数增大而减小.     

一种子像素级图像测量直线提取算法

分析了图像量测中线特征目标高精度的提取,提出了一种子像素级图像测量直线提取算法.采用改进的Hough变换对线状特征进行提取,获得具有确定长度和端点的直线段;以此直线段的端点为初值,自适应生成直线模板,利用最小二乘方法进行模板与图像线特征匹配,实现图像线特征的子像素提取.对仿真及真实图像的验证结果表明:该混合算法稳定可靠,达到了子像素级的提取精度,在图像测量中能有效地提高测量精度.     

“正交”便携反射式光弹性仪误差分析

为满足工程现场观测高应变梯度区域、裂纹尖端区域应力光图以及用光弹贴片钻孔法测残余应力的需要,研究了基于光弹贴片技术原理的反射式光弹性仪,分析了"正交"反射式光弹性仪偏光系统的工作原理,运用误差理论论证了仪器设计的可行性及有效性,本仪器正、反两测回所得的测量数据是等精度的,给出了仪器测试结果的极限误差.结果表明,使用该仪器能得到光弹性方法中的全部试验数据,极限误差满足原理误差要求.     

基于图像的小尺寸零件圆参数亚像素定位算法

亚像素软件处理技术可以在一定程度上补偿图像测量系统由硬件限制引起的边缘定位误差,针对工业中的小尺寸圆形零件参数检测,提出了一种基于Zernike矩、二次多项式插值和最小二乘法拟合的圆参数亚像素定位算法。首先根据Zernike正交复数矩建立圆物体边缘点与边缘参数之间的映射关系,并提取边缘点;然后利用二次多项式插值在梯度方向上对提取出的边缘点进行进一步定位;最后利用最小二乘法拟合插值后的边缘点,得到亚像素精度的圆参数。通过小尺寸圆形惯性器件图像边缘提取实验,对该算法的有效性和检测精度进行了研究,给出了惯性器件的实测尺寸对比结果。实验结果表明:提出的圆参数亚像素定位算法比传统算子具有更高的检测定位精度,可满足图像目标高精度实时在线测量的要求。     

基于机器视觉的手机孔组尺寸检测系统研究

结合手机外壳尺寸检测应用实际,开发了一种采用机器视觉算法处理的手机侧面孔组尺寸检测系统。在Halcon软件平台上用滤波算子对图像进行预处理后,使用测量算子对图像的宽度和长度进行了检测。对像素测量结果进行标定和转化,得到实际测量结果,并对实际测量结果进行了稳定性分析。对手机外壳侧面孔位进行多次测试分析发现,该算法计算时间短,测量准确度明显高于人工检测,可以提高生产效率,为视觉技术在手机精密检测行业的应用提供有效途径。     

一种基于视觉测量技术的复杂工件检测系统

针对金属工件具有强反射性和工件形状复杂的特点,设计了一种基于视觉测量技术的复杂工件二维检测系统。采用一种改进的基于灰度矩的亚像素边缘定位算法对边缘进行了精确定位,随后根据边缘点数据拟合出圆心与直线,最终求出工件的各个尺寸参数。测量尺寸参数误差小于0．03mm,重复性误差±30σ±4．5μm,实验结果表明,系统具有实时、非接触、速度快、精度高以及抗干扰能力强等优点,可以满足复杂工件尺寸检测的需要。