一种基于双目视觉的奥制齿轮刀具参数测量方法.pdf

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1、2015年第34卷第lO期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)147DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)10-0147--04一种基于双目视觉的奥制齿轮刀具参数测量方法何长海，许增朴，王永强，周聪玲(天津科技大学机械工程学院，天津300222)摘要：将双目视觉技术应用于奥利康齿制螺旋锥齿轮铣刀盘刀具的参数测量，通过双目标定获得系统的内外参数，并对待测刀具图像进行双目极线校正；提取待测刀具图像边缘轮廓并采用最小二乘法对直线边缘进行拟合，将共面直线交点作为匹配特征点，依据理

2、想平行双目视觉系统三维重建方法求出刀具特征点的三维空间点坐标；利用空间点和空间平面的位置关系求取奥制齿轮刀具参数，通过实验对算法进行验证，实验结果证明了该测量方法的有效性，并具有一定的实际应用价值。关键词：双目视觉；奥制齿轮刀具；测量方法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000--9787(2o15)10-0147-04AmeasurementmethodforparametersofOerlikon’SgearcuttingtoolsbasedonbinocularvisionHEChang—hai，XUZeng—pu，WANGY

3、ong—qiang，ZHOUCong—ling(CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：BinocularvisiontechnologyisappliedtogettheparametersofOerlikonspiralcuttingtools：getinternalandexternalparametersofthesystemthroughstereocalibrationandrec

4、tifyingthestereopairsofcuttingtoolimages．Afteredgeextractionandlineal’fitting，makecoplanestraightlineintersectionpointsasmatchingcharacteristicpOints．UsethepositionrelationshipbetweenspacepointsandspaceplanetocalculatetheparametersoftheOerlikon’Sgearcuttingtools，thealgorithmi

5、sverifiedbyexperiment，andtheexperimentalresultsshowthatthemeasurementmethodisvalidatedandhascertainpracticalapplicationvalue．Keywords：binocularvision；Oerlikon’Sgearcuttingtools；measurementmethod0引言一系列过程获取刀具相关参数。实验证明：该测量方法精奥利康螺旋锥齿轮的加工刀具为条形刀具，精确测量度能够满足测量要求，采用的非接触式测量技术不会对工刀具的外形轮

6、廓参数，一方面可以检测刀具生产质量是否件表面造成任何损害且稳定性较好。合格，另一方面，可以在齿轮加工过程中检测刀具磨损程度1奥制齿轮刀具参数测量基本原理并及时更换损坏的刀条，减少齿轮废品率，提高生产效益。奥制齿轮刀具参数测量基本原理主要是利用两台不同传统的奥制齿轮刀具参数测量以接触式的机械探针测位置的摄像机(CCD)同时拍摄刀具获取立体图像对，通过量为主，将刀具固定在三坐标测量机上，通过探针的球心位一系列算法计算刀具三维几何参数。测量流程图如图1所刁o置获取待测刀具表面各点的三维坐标值，必须进行球心补偿才能得到精度较高的三维数据。此种测量方法连续

7、测量1．1采集图像时准确性和可靠性较低，而且对被测工件的材质和大小要主要通过两摄像机采集标定靶图像和待测奥制齿轮刀具图像。采集过程中要注意考虑光照、待测刀具表面纹理求十分严格。由于刀具表面硬度较高，测量过程中探针极和漫反射、两相机本身性能参数和公共视野等影响。易损坏J。‘1．2相机标定针对上述问题，本文提出一种基于双目视觉的奥制齿相机标定是指通过建立成像模型，求解相机内部参数轮刀具参数测量方法，采用平行双目视觉系统，通过双目标和外部参数，最终建立空间点和其像点之间的关系_2]。世定、极线校正、边缘提取、直线拟合、特征点提取和三维重建收稿日期：20

8、15-02-23148传感器与微系统第34卷3)投影校正，获取新的图像坐标：经过上述两个步骤后，利用如下两式进行投影校正，计算出新的图像