基于线结构光的角钢截面几何参数三维测量

针对人工检测角钢效率低、出错率高的问题,研究一种基于机器视觉测量技术的非接触检测方法,即利用线结构光扫描的角钢截面几何参数的测量方法。采用张正友标定法和最小二乘光平面拟合法完成测量系统的标定,通过线结构光三维扫描技术获取物体的原始三维点云数据,然后对经过配准、去噪以及简化处理的原始点云数据进行三维重建,得到物体三维几何模型。结合测量系统标定,提取角钢截面边宽度、边厚度、内圆弧半径3个参数。按国家标准对角钢截面几何参数进行图像测量,测量误差在±0.15 mm范围之内,实验结果表明采用该方法实现对角钢截面参数测量是可行的。

基于线结构光点云三维重建的弯管形工件测量方法

弯管形工件在化工、冶金生产中应用广泛,对其截面参数要求精确度极高,但该类工件由于内外形状不规则,人工测量效率低、细节捕捉度差、出错率高,难以满足工业在线实时检测的要求,因此提出使用线结构光扫描获取弯管外形三维点云数据的方法对弯管截面进行实时测量。使用已标定好的线结构光三维测量平台扫描约以4.3 cm/s移动的弯管模型并获取其点云数据,对点云数据进行最近点迭代法配准、高斯滤波去噪、改进的角度偏差法简化,然后采用Delaunay三角网生长算法对点云进行三维重构,并对重构模型的宽度、半径、内径进行拟合测量。实验测量过程耗时约20 s,测误差小于0.05 mm,结果表明该方法具有较高的精确度与准确性,可大幅度提升工件检测效率,有良好的工业应用前景。

基于改进Steger算法的线结构光中心提取

为减小Steger算法提取光条纹中心时,易受环境干扰造成光条纹中心提取精度下降的问题。提出一种改进的Steger算法,该算法使用自适应卷积模板滤波并结合基于大津法的阈值分割,得到线结构光条纹感兴趣区域,然后根据几何中心法快速获取到条纹中心的粗略位置,并根据条纹区域的线宽分段,使用Steger法提取结构光条纹中心线亚像素位置。实验结果表明该算法与灰度重心法和传统Steger法相比,能够准确有效地获取结构光光条中心位置,具有较高的提取精度和良好的稳定性,为结构光三维重建建立了基础。

基于机器视觉的角钢截面几何参数测量

针对角钢截面几何参数测量目前仍以人工操作为主现状,提出了一种基于机器视觉的角钢截面几何参数的测量方法。通过中值滤波、闵科夫斯基加法和Canny边缘算子算法对相机采集的角钢截面图像进行处理,结合物理参数转换,提取角钢截面边宽度、边厚度、内圆弧半径三个参数。通过实验分别对50*50的等边角钢模型和40*40的等边角钢实物进行测量,实验结果表明,该方法运算时间短,测量精度高,测量误差小。