1、SRT計劃項目研究論文項目名稱：零件幾何尺寸的圖像測量申請者：劉曉偉院系名稱工學(xué)院電氣工程系專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：王玲職稱：副教授年月日2Keywds：Partypartssize；Imageedge；Houghtransfmadjustimages；Edgepixelclassification；Visualoutput1引言引言1.1研究目的和意義研究目的和意義現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都離不開精確的測量技術(shù)。大多數(shù)機

2、器都采用流水線生產(chǎn)，有的機器甚至有上萬個零件，這些零件都是由專業(yè)化廠分散生產(chǎn)，最后集中部裝和總裝，這就要求能對每個零件進行快速和準確的質(zhì)量檢測。而整部機器的質(zhì)量，不僅僅取決于單個零件的質(zhì)量(尺寸精度和表面粗糙度)，還取決于各個零件的位置配合精度。零件的形狀和位置誤差，對機器、儀器儀表、量具等各種機械產(chǎn)品的工作精度、聯(lián)接強度、密封性、耐磨性、運動平穩(wěn)性以及壽命和噪聲等均有很大影響，它們的存在直接影響著零件的配合精度、旋轉(zhuǎn)精度和使用壽命。因

3、此，準確測量零件形狀和位置誤差，對保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。目前國內(nèi)的零件尺寸檢測以人工檢測為主。傳統(tǒng)的人工檢測往往需要專用的測量工具如卡尺、輪廓儀、量規(guī)等，費時費力很不方便，這既增加了工人的勞動強度，又難以保證零件的加工質(zhì)量，尤其對高溫、高壓、流體、環(huán)境危險等場合，靠人力是無法解決的，而且檢測精度也不高，難以保證檢測的質(zhì)量。近年來，機器視覺在工業(yè)檢測方面得到廣泛應(yīng)用，因此計算機視覺技術(shù)在零件尺寸檢測領(lǐng)域的運用，是進行現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然趨

4、向。然而現(xiàn)在的一些計算機視覺檢測手段抗噪能力弱，導(dǎo)致獲得的零件圖像邊緣不夠連續(xù)，同時有的手段過于復(fù)雜，時效性不強，無法滿足檢測的要求，不符合實際的需要，很難推廣。為了解決實際的需要，本小組通過選取合適的閾值對零件圖二值化，提取圖中最大的連通域面積，實現(xiàn)零件提取并減小噪聲的干擾，用Canny算子提取零件的邊緣（適當運用小波變換），設(shè)計Hough變換等方法進行感興趣區(qū)域的提取，對連續(xù)的邊緣輪廓進行跟蹤搜索，順序存儲邊緣點，將被測圖像的邊緣像

5、素變成可視化的數(shù)組，對數(shù)組分析，設(shè)計出特定的尺寸參數(shù)測量的算法，利用MATLAB的GUI工具箱設(shè)計可視化的界面，輸出被測零件的精確尺寸參數(shù)。這種非接觸式的測量方式，避免了人工測量時對被測對象損壞，同時可實現(xiàn)在不接觸被測零件的情況（高溫、高壓、流體、環(huán)境危險等場合）下進行測量，滿足多角度成像，適用于零件的多個幾何尺寸同時測量的情況，實現(xiàn)零件部分形狀尺寸(直線度、平行度、圓度、同心度和偏心率等)的自動精確測量。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究

6、現(xiàn)狀現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中機械化程度越來越高，幾乎覆蓋到我們生活的各個方面。其中整部機器的質(zhì)量和零件質(zhì)量快速的檢測成為提高效益的關(guān)鍵，因此零件尺寸的精確測量就顯得尤為重要。目前有多種針對不同領(lǐng)域和零件的測量方法，每一種方法都有自己的優(yōu)缺點，其中機器視覺技術(shù)在零件尺寸測量中的應(yīng)用主要存在以下幾方面。（1）Otsu雙閾值法Otsu閾值法[1]一直被用來求取單閾值。目前Otsu閾值法得到推廣，利用Otsu閾值法來求取雙閾值。Otsu雙閾值法[2]對灰

7、度直方圖呈現(xiàn)三峰特性的圖像進行分割，可以獲得良好的二值化效果。能夠很好的對邊緣進行檢測，但由于在圖像邊緣的提取上對閾值有效性的要求很高，在計算閾值時涉及復(fù)雜的公式計算，抗噪能力弱。（2）雙目立體視覺法雙目立體視覺法[3]基于人類視覺原理建立，已廣泛應(yīng)用于各種測量中，是視覺測量技術(shù)的發(fā)展重點。利用兩臺相對固定的攝像機或數(shù)碼相機，從不同角度同時獲取同一景物的兩幅圖像，通過計算空間點在兩幅圖像中的像差來獲得其三維坐標值。假設(shè)P為空間任意一點，