基于線陣CCD的機器視覺測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對其零部件的檢測精度、檢測效率和生產(chǎn)自動化程度的要求也越來越高。得益于光、電子、精密機械及計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展,視覺檢測逐步發(fā)展為一門現(xiàn)代綜合科學(xué)技術(shù),并以其速度快、精度高和非接觸等優(yōu)勢,在很多工業(yè)檢測領(lǐng)域中獲得了日漸廣泛的運用。選取火花塞為研究實體,對現(xiàn)有生產(chǎn)線上的一套基于面陣相機的靜態(tài)視覺檢測系統(tǒng)進行了進一步的改進與完善,提出采用線陣相機來對圖像進行動態(tài)采集,完成火花塞的間隙測量。本研究主要內(nèi)容包括：

2、
　?、鸥鶕?jù)檢測系統(tǒng)的功能及主體設(shè)計要求,設(shè)計了工件的自動檢測裝置。該檢測系統(tǒng)的硬件部分分為機械傳動結(jié)構(gòu)和視覺成像結(jié)構(gòu),對于傳動結(jié)構(gòu),通過滾珠絲杠的伺服控制,實現(xiàn)了工件的勻速運動與精確定位;對于視覺成像結(jié)構(gòu),提出了在圖像采集卡接收到編碼器發(fā)出的脈沖信號后,采用高掃描頻率和高分辨率的線陣相機,對運動的工件進行逐行掃描,完成了工件的連續(xù)拍攝。成功搭建了檢測系統(tǒng)裝置,對硬件設(shè)備進行了參數(shù)配置,實現(xiàn)了待檢測工件的圖像數(shù)據(jù)采集。
　　

3、⑵采用三維設(shè)計軟件ProE,建立了裝置三維模型。根據(jù)相機組件在空間不同安裝位置的情況,采用ANSYS Workbench對固定相機的型材支架進行材料屬性設(shè)置和網(wǎng)格劃分,在相關(guān)零部件的重力下,對其進行撓曲變形有限元仿真。根據(jù)有限元分析得到的撓曲變形量和分析檢測裝置系統(tǒng)裝配公差得到的誤差值,采用微調(diào)裝置進行調(diào)整,從而使相機CCD平面與工作臺平面能夠保持一定的平行度;保證了線陣相機采集到的是不發(fā)生畸變的圖像,提高了圖像質(zhì)量,降低了系統(tǒng)的測量誤

4、差。
　?、轻槍Σ杉降膱D像,選取了合理的圖像處理算法。首先選擇中值濾波對圖像進行去噪處理;然后采用最大類方差法獲取圖像的最佳閾值,根據(jù)此閾值對圖像進行分割,進而得到較為清晰的二值化圖像;最后通過Roberts邊緣算子,實現(xiàn)邊緣的快速檢測。通過多次圖像處理,準(zhǔn)確地提取了圖像的特征,保證了測量的精度。
　?、葘z測系統(tǒng)的軟件部分進行研究和設(shè)計,實現(xiàn)了裝置對工件的自動檢測功能。采用MATLAB完成了圖像處理的用戶界面設(shè)計。歸納分