基于机器视觉的小模数齿条测量方法研究.pdf

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1、2011年第3O卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)63基于机器视觉的小模数齿条测量方法研究郑健睿，赵军，刘宇(1．中国计量学院现代科技学院，浙江杭州310018；2．中国计量学院计量测试工程学院。浙江杭州310018)摘要：针对齿条接触式测量，提出了一种基于机器视觉的小模数齿条测量方法，建立了一种机器视觉的测量系统。该系统通过光栅控制齿条的运动，同时，CCD摄像机对齿条进行拍照以实现全齿测量。运用Matlab软件分析处理采集到的图像，得到齿条的边缘。计算齿条的基本参数(齿距P、齿厚

2、s等)数据，评定齿条的相关参数。此方法实现非接触测量，采用机器视觉测量方法实现了齿条参数的测量，为齿条的在线测量提供了保障。关键词：齿条；Matlab；电荷耦合器件；机器视觉；边缘中图分类号：TH132．417文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)01-0063-03Researchonthemethodofsmal1．modulerackmeasurementbasedonmachinevisionZHENGJian—rui，ZHAOJun，LIUYu(1．CollegeofModernScienceandTechnology

3、，ChinaJiLiangUniversity，Hangzhou310018，China；2．CollegeofMetrologicalTechnology&Engineering，ChinaJiLiangUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：Aimedatrackcontactmeasurement，amethodofsmal1-modulerackmeasurementbasedonmachinevisionisproposed．Amachinevisionmeasurementsystemise

4、stablished．Thesystemcontrolsthemovementoftherackwiththegrating，whiletheCCDistakingphotosoftheracktorealizethemeasurementforthewholerack．TheimagesisanalyzedbyMatlab，andtheedgeoftherackisobtained．ThebasicparametersoftheracksuchasPandS，assessmentofparametersrelatedtotherackisca

5、lculated．Theexperimentturnsoutthattheprecisionofthismethodcanmeettherequirementsforthemeasurementofsuchrack，providingtechnicalsupportfortherackonlinetesting．Keywords：rack；Matlab；CCD；machinevision；edge0引言描述，避免了因人而异的检测结果，减小了检测分级误差，卡尺指示表是一种用途极广的通用量具，它是运用齿提高了生产率和分级精度。可以做到非接触和高精度

6、测条传动齿轮带动指针显示数值，主尺上有大致的刻度，结合量，测量过程省时省力，并可以避免测量过程中人为因素的指示表读数，比游标卡尺读数更为快捷准确。因此，卡尺齿影响，进一步提高测量的自动化程度。条的精度直接影响到指示表的测量精度和工作性能。目1测量原理前，齿条测量的方法多为接触式测量，测量的结果受测量力齿条的齿廓为一条直线，不论在中线(齿厚与齿槽宽影响，测量误差大，效率低。相等的直线)上，还是在与中线平行的其他任意一条直线机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装上，它们都具有相同的齿距、相同的压力角。置，分CMOS和CCD2种)把图像抓取到

7、，然后，将该图像齿轮加工过程中产生误差的因素很多，齿轮误差按其传送至处理单元，通过数字化处理，根据像素分布和亮度、表现特征可以分为齿廓误差、齿距误差、齿向误差和齿厚误颜色等信息来进行尺寸、形状、颜色等的判别，进而根据判差4种。别的结果来控制现场的设备动作。。将机器视觉技术应用1)齿廓误差：齿廓误差是指加工出来的齿廓不是理论于齿条检测中，具有人工检测所无法比拟的优势。齿形是的渐开线，对于齿条来说，齿廓是一条直线。齿条的重要特征之一，利用机器视觉进行检测不仅可以排2)齿距误差：齿距误差是指加工出来的齿廓相对于工除人的主观因素的干扰，而且还能够对这些

8、指标进行定量件的旋转中心分布不均匀，其主要原因是齿坯安装偏心、收稿13期：2010—1l_o8传感器与微系统第3O卷机床分度蜗轮齿廓本身分布不均匀以及