智能视觉测量系统在动车组内装件尺寸检测中的应用

随着轨道交通装备技术的快速发展和时代的不断进步,人们对出行的舒适性提出了更高要求。轨道交通装备制造行业要想充分满足人们的出行需求,就要提高动车组的舒适性。基于此,介绍一种智能视觉测量系统,并将该系统应用到动车组内装异形件入库尺寸检测中,不仅提升了内装不规则零件关键尺寸检测的准确性,减轻了检查人员的劳动强度,同时对智能化质量检测的发展具有一定的促进作用。

双目立体视觉测量系统的标定

考虑传统的自标定方法虽然无需场景信息即可实现摄像机标定,但是标定精度较低,故本文提出了一种新的大视场双目视觉测量系统自标定方法。该方法无需高精度标定板或者标定物,仅需利用空间中常见的平行线和垂直线建立摄像机参数与特征线间的约束方程,即可实现摄像机的内参数与旋转矩阵标定;同时利用空间中距离已知的3个空间点即可线性标定两摄像机间的平移向量。通过标定实验对本文提出的方法进行了验证。结果表明:该方法标定精度能够达到0.51%,可以较高精度地标定双目测量系统。由于避免了大视场测量系统标定中大型标定物制造困难,以及摄像机自标定过程中算法冗杂,标定精度不高等问题,该方法操作简便,精度较好,适用于大视场双目测量系统的在线标定。

计算机视觉测量系统的误差模型分析

基于相机的针孔模型 ,研究了相机光学系统产生的 4种非线性误差 ,并在有径向失真和图像中心偏移失真的情况下 ,用模拟数据对匹配误差和不同量化等级在重建过程中的传播过程和影响作了详细讨论 ,为视觉测量系统达到高精度的三维重建提供了可靠的误差模型 .

多目立体视觉测量系统中的快速去伪匹配法

以外极斜率匹配为基础,针对多目立体视觉测量系统的特点,提出了一种可有效解决立体图像对匹配过程中的匹配多义性问题的快速去伪匹配法。

基于十字线结构光视觉测量系统

为了将线结构光视觉测量原理应用于零件二维轮廓的同时检测,文中使用了十字线激光器作为结构光投射器,它将在空间中形成相互垂直的两个光平面,配置一个CCD相机就组成了一个十字线结构光视觉测量系统。基于计算机视觉技术,文中重点介绍了该视觉测量系统的标定参数及方法,利用光平面的共面性推导了系统的测量原理,建立了两个光平面相应的数学模型,并用其实现了对零件的非接触二维轮廓曲线的测量,验证了模型的正确性和可行性,且方便快捷。

基于HALCON和VC++混合编程的视觉测量系统设计

视觉测量是采用机器视觉精确测量和定位空间几何尺寸的技术,能够有效提高工业检测的精度和效率。运用基于HALCON和VC++混合编程方法开发了电子元件视觉测量软件工具,实现了测量图像采集与显示、视觉测量等核心算法及其功能;设计并构建了由工业数字摄像机、工业镜头、光源等仪器组成的电子元件视觉测量硬件平台,并依此对软件工具的可靠性和稳定性进行试验验证,结果表明系统检测速度快、检测精度达到预期技术指标。

基于双目视觉测量系统的孔位补偿研究

由于加工装配误差等原因,飞机壁板工件的数学模型和实际模型往往不一致。为解决不一致导致的制孔位置精度差的问题,提出了一种基于双目测量系统的孔位补偿方案。为了能够更好地设计满足制孔需要的视觉测量系统,分析了机器人自动化制孔系统的工作流程。然后介绍了视觉测量系统组成和工作流程,最后分别对视觉测量系统的基准孔三维坐标提取、孔位误差补偿、数据库读写3个重要功能的技术进行了详细的介绍。通过该双目视觉测量系统的孔位补偿方法,可以获取基准孔的三维坐标,对孔位误差进行补偿,补偿信息写入数据库,提高机器人自动化制孔系统的制孔位置精度。

基于平面等倾干涉原理的平面度视觉测量系统

介绍一种基于平面等倾干涉原理的机器视觉高精度平面度测量系统。它利用等倾干涉原理 ,通过CCD提取随平面度变化的明暗相交干涉圆环条纹信息 ,根据条纹中心不变性和中心对称性 ,以开始测量点适当级次条纹中心为参考条纹 ,间隔 90°建立 4个扇形窗口 ,对窗口内条纹信息处理 ,得到细化后条纹与参考条纹径向间距 ,参照前一测量点干涉条纹径向位置 ,得到干涉条纹在各测点的变化量N。该N值既能反映出半波长整数倍 ,又能反映半波长小数倍的测点高度差信息 ,利用最小二乘原理 ,处理N值 ,得到极高精度的平面度测量误差。

回转类锻件视觉测量系统自标定

针对回转类锻件视觉测量系统标定问题,本文提出了一种基于被测对象自约束特征的系统参数自标定方法。首先,利用筒类锻件和支撑轴的回转特性,通过共轴截面曲线圆环点和极线约束建立摄像机系统内参数约束方程,求解测量系统所有内部参数。其次,在求得的内参数矩阵的基础上,通过锻件回转轴和截面图像的成像特点建立测量系统外参数方程,求解测量系统外部参数。实验结果表明,该方法只需利用被测对象自身几何约束,不需任何标定板和标定块,标定过程简单有效。

线激光——机器视觉测量系统中的多传感器融合技术研究

针对逆向工程中直接从线激光扫描的数据云图中提取物体边界不仅繁琐而且精度也不好保证 ,为此提出建立线激光-机器视觉测量系统 ,先利用三目视觉获得物体初始边界 ,然后利用曲线延拓的方法并考虑影响延拓误差的因素 ,从而在满足一定精度要求的前提下实现不同传感器信息的融合。

远距离弱小目标视觉测量系统探测能力模型研究

在远距离视觉测量过程中,视觉测量系统参数选择不当,将无法使被测目标成像,从而严重影响视觉测量系统的探测能力。根据远距离弱小目标的成像特点,研究了弱小目标成像与目标光照度、成像距离、传感器灵敏度、动态范围、曝光时间及光学系统光孔大小等参数的关系,建立了远距离弱小目标视觉测量系统的极限探测距离模型,为远距离弱小目标视觉测量系统的参数选型提供了理论依据。为了验证成像系统极限作用距离模型在具体应用中的有效性,对具体的视觉测量系统进行了探测能力试验。试验表明:测量值与计算值基本一致,特别是两者的变化趋势一致,证明该模型基本正确,可用于视觉测量系统的探测能力估计。

气膜孔五轴视觉测量系统的设计与搭建

为解决空心涡轮叶片上气膜孔的孔径和分布位置的测量难题,在机器视觉测量与多轴运动控制的基础上,设计并搭建一套非接触式的气膜孔五轴视觉测量系统。该系统由三坐标测量机、双轴位置转台、工业视觉测头和叶片专用夹具等组成,具有3个直线自由度和2个转动自由度。在测量过程中,利用双轴位置转台实现被测叶片的转位,并通过三坐标测量机的运动实现工业视觉测头的移动,使工业视觉测头对焦于气膜孔的出口表面并采集其清晰图像。通过图像处理等步骤,获取被测气膜孔的几何尺寸和空间位置参数。为验证该系统的实用性和有效性,分别测量被测空心涡轮叶片上某一列气膜孔的孔径和孔中心坐标。实验结果表明:该测量系统能够完成气膜孔的孔径和孔中心坐标的检测任务,并且重复性精度指标满足使用要求。

基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法

针对机器人存在的几何参数误差影响绝对定位精度的问题,提出一种基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法。采用修正的DH(MDH)模型建立了带几何误差的机器人运动学模型,根据工具中心点(TCP)实测点与误差补偿后的理论点应重合的原理,推导出误差辨识模型。为构建约束方程,利用平面和空间圆拟合,实现了测量坐标系到基坐标系的转换。通过仿真确定了可辨识的误差,初步验证了误差检测方法的有效性。搭建了误差检测实验装置,使用Handyprobe光笔测量仪进行了误差检测实验。误差补偿后,检验点组绝对定位误差均值减小81.02%,证明了基于双目视觉测量系统的机器人误差检测方法的有效性和可行性。

平行光线对双目视觉测量系统的影响研究

通过分析不同强弱平行光线,对系统测量数据的两阶段两步法CCD摄像机标定和扫描影响,寻找出一段范围的平行光线,进行CCD摄像机参数标定和被测物体的扫描测量.试验证明,使用验证范围内平行光线进行测量,可以提高该系统测量的精度.

机器视觉测量系统在工业在线检测中的应用

机器视觉测量用视觉传感器采集目标图像,通过对图像各种特征量的分析处理,获取被测曲面信息。设计了一机器视觉测量系统,识别一幅图像中是否存在确定大小和形状子图像,若有则识别出它的位置。介绍如何利用“模板匹配”法对目标图像进行识别,并举例如何利用系统检测药片的包装是否合格(有无漏装)。

视觉测量系统的像点残余误差和紧密度分析

提出了视觉测量系统的像点残余误差和紧密度的精度评价方法,基于束调整算法推导了像点残余误差和紧密度的计算公式.测量实验表明,在大尺寸视觉测量中,采用本方法更有利于对测量作精度评价,便于工业测量应用.作为实例,对实验室控制场内测量点进行三维坐标测量,50%的待测像点坐标达到0.13像素的精度,50%的空间点坐标的紧密度小于0.024%.这种精度评价方法特别适合于采用束调整算法的多站位视觉测量系统,可以伤脑筋为常规精度估算方法的补充.

大型系泊链五环长的视觉测量系统

为了测量大型三维复杂形状工件系泊链的五环长,研究了基于相机基线长度的测量方法,利用相机主点在成像过程中的特殊性,将五环长测量任务转化为分别测量相机的基线长度和五环的左右边缘相对于所在相机主点的水平距离;提出了链条边缘提取算法和五环长测量算法.实验表明,该系统能准确地提取链条边缘并且计算五环长,相对误差小于0.2%,满足使用要求.

三维尺寸视觉测量系统

视觉测量是采用摄像机作为传感器件,借助计算机强大的数据处理能力实现对物体(物点)空间位置的测量。较大规模的视觉测量系统一般由多个视觉传感器组成,以完成大空间范围内的测量,要解决的主要问题有视觉传感器的设计。

三维尺寸视觉测量系统

视觉测量技术是一种先进的非接触测量手段，具有系统组成灵活、工作空间大、精度合适、自动化程度高等特点，非常适合工业现场的在线测量与质量监控。本文分析视觉测量的原理及视觉测量系统的组成，研究了一个实际的视觉测量系统。

机器人柔性视觉测量系统标定方法的改进措施研究

随着时代的发展,机器人作业已经屡见不鲜,为保证作业的精准性首先需要进一步提升其视觉测量的准确性,本文将对一种改进机器人柔性视觉测量系统标定方法展开探讨,其重点在于建立起机器人运动学参数误差和手眼关系误差于一体的模型,在它的工作空间设置一个固定的参考物,形状为球型,并在机器人末端安装上结构光传感器,以此为基础构建起机器人柔性视觉测量系统。