视觉在线零件尺寸测量方法研究

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1、分类号：TP751．1密级：天津理工大学研究生学位论文视觉在线零件尺寸测量方法研究(申请硕士学位)学科专业：检测技术与自动化装置研究方向：嵌入式机器视觉作者姓名：王明跃指导教师：张宝峰教授朱均超副教授2014年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’SDegree一＼啾StudyofthevisualonlinepartssizemeasurementmethodsByWangMingyueSupervisorZhangBaofengZhu

2、JunchaoMarch，2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁盗堡墨盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：飞庸半吹签字日期：Ⅵ坤年岁月f日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天盗理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分

3、内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：‘抽水唆导师签名：渊荡蹿l签字目期：”1婶年3月＼日签字日期：训争年了月1日摘要利用机器视觉和图像处理技术，实现微小零件直接的参数测量转化为利用零件图像间接测量，不仅能够降低工作人员的工作强度，而且工作效率和测量精度亦有显著提升。使用计算机取代人工判读，降低了因人工长时间工作引起的视觉误差和由于测量者本身的工作习惯导致的读数

4、误差，减少测量器具的读数误差、瞄准误差等。在保证测量精度，提高测量效率的基础上，进一步提高微小零件测量的应用水平。本文主要将机器视觉测量技术应用于机械零件二维几何尺寸的测量领域，从提高测量精度和效率入手，以面阵CCD作为传感器，设计了机械零件在线测量系统，重点对图像处理过程中的关键技术和系统标定问题进行了深入研究，实现了对零件尺寸边缘的亚像素定位，为进一步实现机械零件的高精密测量奠定了基础。基于机器视觉技术，详细论述了其在零件尺寸测量领域的应用，侧重摄像机测量过程及算法研究，通过软件编程实现基于机器视觉的在线零件尺寸测量

5、系统。主要研究内容如下：l、介绍课题研究的背景和意义，国内外发展现状以及存在问题，明确本文的解决方案。阐述了机器视觉技术，对基于机器视觉的在线测量系统方案进行理论分析并实验验证方案可行性；2、分析摄像机标定技术，采用标准件标定方法对整个测量系统进行标定，通过实验得到标定系数并进一步验证系统测量精度；3、通过对各种图像处理算法的分析，以c++为开发环境结合Opencv函数库，实现图像预处理和像素级边缘检测。深入分析亚像素边缘定位技术和Hough圆检测技术，提出了改进的Hough圆检测算法，该方法原理简单，运算速度快。像素级

6、边缘定位之后利用亚像素边缘定位技术，提高边缘定位精度。关键词：机器视觉零件尺寸在线测量边缘检测AbstractIndirectmeasurementusesmachinevisionandimageprocessingtechnologytoachieveadirectmeasurementofsmallpartsoftheparameters，itnotonlyreducestheintensityoftheworkofsurf,butalsotheworkefficiencyandaccuracysignifican

7、tlyimproved．Usingacomputerinsteadofmanualinterpretation，reducevisualerrorwhichisduetolongworkinghoursandreadingerrorcausedbythehabitofmeasuringthemselves，readingerrorsofmeasuringinstrument．aimingerrorandSOon．Onmebasisofensuretheaccuracyandimprovemeasurementeffici

8、ency,tofurtherimprovetheapplicationlevelmeasurementsofsmallparts．Inthispaper,themachinevisionfieldmeasurementtechniquesisusedtomeasuretwo—dimensionalgeometryof