对多尺度小波变换远心测量的研究

根据多尺度小波变换远心测量的原理,利用GCS-ZG型数字式小波变换远心测量系统设计了狭缝的宽度和圆环的直径测量的实验方案,对狭缝和圆环进行非接触式测量,得到了较好的测量效果,证实了小波变换远心测量系统的可靠性。

一种基准关联的空间尺寸远心视觉测量方法

针对具有横截面外伸尖端特征的长轴工件,本文研究了一种基准关联的空间尺寸远心视觉测量方法。该方法首先利用远心成像实现较长尺度工件的局部待测要素的图像特征提取和位置测量,而后建立局部待测要素与相机成像视场以外的轴线基准要素的测量传递链,将局部要素经计算转化成全局径向尺寸,从而实现超过成像视场尺度的快速精密测量。构建了测量实验环境,对方法的有效性进行了验证,对误差进行了溯源和分析并给出了进一步提升精度的建议。本方法能够在远心平行投影条件下实现对立体工件的空间几何量测量,特别适用于对速度和精度均要求较高的在位测量应用场合。

基于同心圆光栅的远心三维测量系统

针对条纹投影术对简化系统模型、降低运算量并有效抑制误差扩散等要求,提出并构造了一种基于同心圆光栅的广义远心三维测量系统。该系统利用菲涅尔透镜与投影仪产生平行光线建立线性投影模型,降低运算复杂度,利用傅里叶变换得到经物体高度调制的初始相位信息,同时结合同心圆光栅标定技术的并行运算,通过逐点计算获取真实相位。全过程只需对一个系统参数进行标定,并且摆脱解相过程,有效抑制了误差扩散。对最大高度20mm的物体进行形貌测量,最大误差0.23mm,相对误差仅为1.15%。

基于平行线拟合的轴类零件几何尺寸视觉测量

在视觉测量中,为提高轴类零件尺寸测量的鲁棒性,基于平行线拟合提出了一种快速高精度的轴类零件几何尺寸视觉测量方法。平行性约束提高了该方法的抗噪能力,增强了工业测量装置对环境的适应性。首先基于模板匹配,快速找到了感兴趣区域(ROI)。然后根据Ransac算法,利用被测对象两边缘直线各自内点建立平行线方程组,并基于最小二乘法进行非线性优化,从而获取被测对象所占的像素数。在与传统算法进行对比的仿真实验中验证了所提方法的抗噪能力。最后,搭建了远心测量平台,对阶梯轴轴颈的几何尺寸进行测量,验证了所提方法的有效性与可行性。