八角光纤端面几何参数测量算法设计

针对传统的八角光纤端面的几何参数测量效率低下且精度不高的问题,设计了一种基于机器视觉的八角光纤端面几何参数测量算法。使用数字图像处理技术,利用亚像素轮廓检测算法对八角光纤包层端面进行边缘提取与分割,设计有效轮廓筛选算法,设定相关筛选参数以去除无效边缘,提出辅助线参数测量法,完成八角光纤端面几何参数测量。为验证算法重复性,针对多组图像进行几何参数测量实验,测量结果显示几何参数的重复性平均值约为0.015μm;实验结果表明：该算法易于操作且达到企业技术指标要求。     

轴尖表面缺陷检测及尺寸测量系统研究

针对陀螺轴尖加工生产中对表面缺陷进行在线检测和关键几何尺寸进行高精度在线测量问题,设计并实现了基于显微机器视觉技术和快速图像处理技术的在线非接触检测测量系统,检测时,待检轴尖安装在精密位移台上,采用专用光源系统照明,通过显微成像系统成像;图像经采集,预处理、分割、特征提取,参数测量、结果统计等处理步骤,得到轴尖表面缺陷数量及几何尺寸.实测结果表明系统具有高效率、精度高、易于使用等特点,可有效解决轴尖表面缺陷检测及尺寸在线测量问题.     

基于机器视觉的锥螺纹参数测量方法

为解决机器视觉实现工件几何参数测量存在测量精度不高,和其对几何形状复杂的锥螺纹参数测量很难达到精度要求这一问题,在分析机器视觉方法测量精度不高的原因的基础上,提出粗、精结合的定位和尺寸测量方法,构建了一种结合高精度的图像传感器和高精度光栅尺的锥螺纹测量几何参数测量系统;高精度光栅保证了螺纹螺旋线和锥度参数的测量准确性,高分辨率的图像传感器和一定倍率的放大镜头保证了螺纹牙形参数的测量精度;构建的测量仪易于实现锥螺纹多参数测量需要,能满足较高精度的螺纹参数测量要求。     

便携式接触网几何参数激光测量仪的研制

针对电气化铁路检修工区接触网日常巡检的需求,研制了一种便携式激光测量仪,用于接触网几何参数的日常检测。结合接触网几何参数的测量方法建立了有效的测量模型;基于DSP2812为主控芯片,完成了激光传感器、角度测量传感器、摄像头等硬件电路设计,并完成了激光测量仪的软件设计。通过实验,验证了测量仪设计的正确性。     

基于机器视觉的表面粗糙度检测系统设计

针对光切法显微镜测量的实验装置,开发了一种基于机器视觉的表面粗糙度检测系统.介绍了系统的硬件构成和软件设计原理,运用图像处理技术从光切显微图像中提取出表面轮廓信号计算粗糙度评定参数.该检测系统能够实现工件表面粗糙度的智能、快速、多参数测量,通过测量实验与样本标准件的数值进行对比,验证了该检测系统能达到满意的精度.     

多孔零件二维几何量高精检测系统的研究

为了提高工业零件检测效率和测量精度,研究了基于图像检测技术的多孔零件二维几何量的测量问题.先对CCD获取的零件图像进行分析处理以改善图像的可识别性,采用基于二次曲线拟合的快速亚像素边缘定位算法快速提取零件的精确边缘,从而提高系统的测量精度,并运用Hough变换计算被测零件的几何参数.实测结果表明,该系统的测量精度和准确度高,边缘定位精度达0.1 pixel,检测精度达101μm,最大相对误差为0.4%.     

基于S3C2440的接触线几何参数测量仪设计

介绍了电气化铁路接触线导高、拉出值等几何参数的意义和测量原理,提出了一种基于S3C2440芯片的几何参数测量仪的设计方案,介绍了该测量仪的性能以及它的工作原理和主要结构.     

基于视觉的飞机蒙皮锪窝孔径在线测量研究

为解决飞机蒙皮锪窝孔人工测量效率低的问题,满足锪窝检测自动化要求,开发了一套基于OpenCV与Qt研发平台用于自动化检测飞机蒙皮锪窝孔径参数的在线测量系统。该系统采用相机标定解决图像的桶形失真问题;使用直方图均衡化、双边滤波及轮廓查找算法,避免碳纤维材料锪窝孔反光带来的噪声;基于二次插值的亚像素算法准确提取锪窝轮廓,并使用最小二乘法与距离最小算法,利用梯度下降算法计算拟合,准确测量锪窝孔径参数。结果表明,该系统的测量精度在30μm以内,重复检测精度高,满足测量的自动化要求。     

基于机器视觉的螺纹参数综合测量系统的设计

传统的螺纹检测技术工序复杂、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,从中测量出螺纹的几何参数。探讨了利用机器视觉对螺纹牙形角参数进行测量的方法,并给出最后的测量结果。从理论和实践上证明了该方法的可行性和正确性。     

基于环形光切测量方法的小管径图像测量系统的设计

在石油工业和武器系统检测领域，管道和深孔的尺寸以及缺陷检测是加工和使用过程中不可或缺的一个重要组成部分。现有的管道测量方法通常测量参数单一、测量装置结构复杂，适用直径范围一般大于50mm。环形光切测量方法是一种最新提出的检测深孔及管道内壁尺寸的光学测量方法。此文介绍一种它结合图像内窥测量的工作方式，并以此为依据作出了适用于直径25～37mm管径的测量系统的设计。该系统主要包括测量装置的结构设计，硬件设计和软件设计，可以非常理想的实现测量功能。     

一种基于CCD和DSP的纤度仪的研制

介绍了一种纤度测量的新方法。基于此研制了在线纤度仪,它以电荷耦合器件CCD为纤维直径的图像传感元件,以数字信号处理器DSP为图像处理器。这种仪器可简化纤度测量过程,还具有成本低、体积小、重量轻、测量迅速、非介入生产、不干扰生产工艺、可用性好的特点。该装置已经成功运行在涤纶短纤的在线检测中。     

基于多传感器数据融合的转向参数测量仪设计

针对目前场（厂）内机动车方向盘转向参数测量仪装夹机构复杂、测量结果误差大的问题，提出一种基于多传感器技术的转向参数测量仪方法。通过加速度传感器、地磁计对陀螺仪角速度进行补偿，采用四元数融合算法对9轴MEMS传感器采样数据进行融合，修正因方向盘倾角对转向角测量结果的影响。通过设计转向参数测量仪硬件平台验证算法的可行性，实验结果表明融合算法能够提高转向角的精度。     

便携式表面粗糙度测量仪的设计

介绍了一种便携式表面粗糙度测量仪的设计与实现。该仪器以单片机为中心,采用压电传感器、液晶显示及RS—232串口通信等技术实现了表面粗糙度的自动测量、显示及通信。结果表明:该测量仪测量范围宽,精度高,结构轻便,功耗小,可实现计量室、实验室、车间现场等场合对平面、外圆、内孔、凹槽等表面粗糙度的检测,并已成功用于工程检测中,解决了实际生产需求。     

微细管道内壁三维测量技术研究

提出了一种适于管道内壁缺陷检测和三维测量的计算模型和测量方法．形貌检测器在驱动机构的带动下沿着管道轴线行进时,按照控制指令对管道内壁任意截面进行图像拍摄．通过对图像的处理,提取出截面上离散点的图像坐标,再结合对CCD摄像机标定得到的参数,计算出截面环上各离散点在三维坐标系中的位置,从而重构出该截面的形状,完成管道内壁的检测,并为后续的管道内表面三维重建提供数据信息．     

管道内壁图像无畸变重建及摄像机标定研究

在视频管道检测系统中重建管道内壁图像时必须解决图像畸变与摄像机标定问题。针对无锥面反射镜的简化系统,在针孔成像模型下,分析了如何利用一个标定参数将全景图像重建成无畸变的内壁展开图像。提出一种新的摄像机标定方法,利用已知直径的圆在两个不同位置拍摄图像,通过曲线拟合求出其像的直径,进而得到该标定参数。实验证明了这种标定方法具有操作简单、精度高等特点。     

改进遗传算法在差分像运动图像实时处理中的应用

差分像运动图像的处理是大气相干长度测量的关键环节,而大气相干长度测量通常需要实时获取数据。因此,差分像运动图像的处理速度与测量仪器的性能有直接的联系。为提高大气相干长度仪的实时测量能力,根据差分像运动图像的特点设计一种改进的遗传算法,对目标光斑进行快速识别。改进的遗传算法为提高收敛速度,取消交叉算子,同时为避免早熟收敛,改进染色体结构,使其在仅使用变异算子的情况下仍具有全局探索能力。Schaffer函数模拟寻优实验验证该方法的可行性。使用改进遗传算法的大气相干长度仪实现实时快速测量。     

机器人RV减速器摆线轮在线检测关键技术研究

为满足机器人RV减速器摆线轮在线检测要求,提出了一种采用多传感器测量系统对其关键尺寸进行快速检测的方法.设计出以中心孔为定位基准,采用接触式电感传感器对孔组位置度误差进行检测;根据被测孔径特点,采用非接触气动测量方式实现对摆线轮轴承安装孔内径和圆度的快速评定的方案.通过对研制出的样机与三坐标测量机的测量结果进行实验比对,实现孔组的位置度最大测量误差小于3μm,孔径及圆度最大测量误差均小于1μm,整机测量节拍均小于1 min的结果,实验表明本系统的测量方法和评定算法准确可靠,满足企业实际在线生产需要.     

基于多聚焦图像融合的小孔内表面缺陷检测

针对传统直径3 mm以下小孔内表面缺陷检测缺乏有效检测方法的问题,提出了一种新的基于显微光学与多聚焦图像融合的小孔内表面缺陷检测方法。首先在不同光照环境下,呈斜入射方式沿小孔轴线方向依次采集单侧孔壁的序列图像;然后通过前景光照下得到的掩膜模板提取孔壁图像的感兴趣区域（ROI）,并运用快速鲁棒性特征（SURF）算法实现ROI配准;进而采用基于区域清晰度的小波图像融合方法实现ROI多聚焦图像融合;最后以直径2 mm喷丝板导孔为实验对象,采用阈值分割算法提取导孔内表面的溶蚀斑进行检测分析。实验结果表明,该方法具有一定的可行性,避免了传统人工检测方法效率低的问题,同时打破了传统直径3 mm以下的小孔内表面检测方法不再适用的局限性。     

基于邻域加权稀疏表示的高光谱图像目标探测

提出了一种基于邻域加权稀疏表示的高光谱图像目标探测方法。在构造稀疏模型时,以单位化像元的内积表示像元的相似性,据此对重构图像中测试像元空间邻域的像元进行加权约束,保证了空间的平滑性;并提出基于加权最小二乘的正交匹配追踪算法求解该稀疏模型,它使得每次迭代中参数估计有效。实验结果表明,该探测算法是有效可行的。     

基于光圈控制的自动曝光算法研究

曝光是评价成像质量的关键参数之一.由于受光敏感度、自动增益等影响,光圈口径大小与亮度呈非线性关系,通过把图像分块提取亮度和测定光圈口径与亮度的关系,设计了光圈控制的非线性自动曝光算法.实验表明:采用光圈控制的非线性自动曝光算法能够实现准确、快速的曝光,并使光圈控制具有良好的稳定性.