论文部分内容阅读
工件尺寸测量在工业生产中是必不可少的一道工序。然而在国内,大批量生产的工件其尺寸测量主要以人工抽样检测来完成,不仅消耗大量劳动力,工作周期长,而且产品废品率高,测量结果不准确,对工件的使用寿命和可靠性造成一定影响。为了提高工件的测量精度和生产效率,新的检测技术逐渐被重视,其中图像测量技术更好的解决了现有传统测量技术的不足。本文介绍了一种基于图像拼接技术的驻车爪尺寸测量系统组成,主要研究内容包括:驻车爪测量系统的实验装置,图像预处理算法研究,图像拼接算法研究,图像边缘和中心线提取算法研究、数据尺寸测量和设计软件为用户提供可视化操作界面等。根据驻车爪尺寸要求确定测量系统设计方案,结合驻车爪外形结构与线结构光的特点,确定采用基于激光三角法原理及图像拼接技术的方法进行尺寸测量,并根据测量系统的要求确定CCD传感器和摄像机的型号,以及满足测量系统需求的线光源,最终确定实验装置组成。结合图像预处理及图像拼接相关知识理论,进行实验算法研究之后,首先对图像进行灰度化处理以避免彩色图像对特征点提取的影响,为了更好地获得图像边缘信息,使用中值滤波方法来平滑图像,然后使用SIFT算法提取特征点,在多尺度空间下对特征向量进行描述,并通过K-D树优先搜索算法将特征点匹配,利用RANSAC算法求出图像变换矩阵,最后根据加权平均算法将图像缝隙平滑处理,融合后得到理想拼接图像。本文介绍的斜射式激光三角法的驻车爪测量系统,采用误差在0.08个像素之内的灰度重心法对拼接后的图像进行线光源重心提取,根据光心曲线数据获得系统特征曲线进而对驻车爪表面轮廓拟合,得到驻车爪实际轮廓图像,在图像处理过程中采用LabVIEW编程方法设计一种快速、简单、可修复、可扩展的可视化操作软件,便于人工操作,经计算获得高精度驻车爪尺寸数据。