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基于工具显微镜视觉测量技术的研究

作　者: 赵永忠
导　师: 刘守斌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 视觉测量图像拼接图元分割系统标定
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
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内容摘要

随着技术的进步,产品向着微小、精密方向发展,微小零件的测量将会越来越多。由于微小零件要求精度之高、尺寸之小,则原有的接触式测量技术不再适用。机器视觉测量技术是将光电技术、计算机技术、测量技术结合在一起的一种非接触式测量技术,其符合了微小零件的测量需求。本文在万能工具显微镜的基础上构建了一套视觉测量系统,完成了该系统硬件的分析与选择,该系统主要用于二维微小零件尺寸的精密测量。通过对图像拼接算法的研究,该测量系统能够在视场较小的情况下完成较大的图像的测量;同时本测量系统能够完成直线与圆弧图元的分割问题,解决了零件测量中圆弧与直线相关参数的测量;对该系统运用精密的量块来实现该测量系统的标定问题,使得该测量系统能够完成高精度的尺寸测量。本文重点做了一下几个方面的工作:首先,完成视觉测量系统硬件的选择与搭建。其次是区域比较算法的研究与提出,实现两幅图像的拼接问题。再次是研究图元分割与图元拟合的算法,运用七点曲率法实现圆弧与直线的分割问题,并运用最小二乘法实现图元的拟合。最后利用精密量块来实现该测量系统的系统标定,并和万能工具显微镜的测量结果进行比对试验,结果表明该系统具有较高的测量精度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题来源  8
  1.2 本课题研究的背景和意义  8-10
  1.3 国内外研究现状  10-12
    1.3.1 国内研究现状  10-11
    1.3.2 国外研究现状  11-12
  1.4 本文主要研究内容  12-13
第2章机器视觉检测系统  13-23
  2.1 引言  13
  2.2 机器视觉系统  13-19
    2.2.1 照明系统  14-16
    2.2.2 成像系统  16-17
    2.2.3 采集系统  17-18
    2.2.4 图像处理及分析系统  18-19
  2.3 基于工具显微镜机器视觉系统  19-22
    2.3.1 工具显微镜  19-21
    2.3.2 工业相机  21
    2.3.3 图像处理系统  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章图像拼接  23-32
  3.1 引言  23
  3.2 基于特征点的匹配  23-27
  3.3 基于灰度匹配拼接  27-31
  3.4 本章小结  31-32
第4章图元分割与图元拟合  32-49
  4.1 引言  32
  4.2 图元分割  32-45
    4.2.1 图像预处理  33-37
    4.2.2 边缘提取  37-39
    4.2.3 图元分割  39-45
  4.3 图元拟合  45-48
    4.3.1 圆弧的拟合  45-47
    4.3.2 直线的拟合  47-48
  4.4 本章小结  48-49
第5章系统标定与图元测量  49-55
  5.1 引言  49
  5.2 系统标定  49-51
  5.3 图元测量流程  51-53
  5.4 图元测量比对试验  53-54
  5.5 本章小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-61
致谢  61

基于工具显微镜视觉测量技术的研究

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