發(fā)布時間：2023-02-22 18:11

　　隨著中國逐步進(jìn)入“工業(yè)4.0”時代,數(shù)控機(jī)床在我國獨資企業(yè)、外資企業(yè)等各層次制造企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。刀具測量儀是一種有助于提高數(shù)控機(jī)床效能的輔助儀器,主要功能是檢測刀具長度、角度和圓弧半徑等幾何參數(shù)。目前,國內(nèi)的刀具測量儀大多為光學(xué)投影式測量儀,速率較低,精度不高,無法達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。本課題研發(fā)的基于計算機(jī)視覺檢測技術(shù)的刀具測量儀(簡稱數(shù)字刀具測量儀)是以數(shù)字圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ),將多學(xué)科集于一體的精密測量儀器,能將被測刀具參數(shù)傳輸?shù)降毒邘?有助于實現(xiàn)刀具預(yù)調(diào),具有較快的測量速度,較高的測量精度與自動化程度。在課題中對數(shù)字刀具測量儀進(jìn)行了系統(tǒng)研究,主要包括:(1)設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)字刀具測量儀機(jī)械運動定位平臺、視覺系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與系統(tǒng)軟件,并進(jìn)行了整機(jī)性能分析與優(yōu)化。(2)重點研究了刀具圖像處理技術(shù),主要有刀具圖像灰度化、灰度圖像二值化,濾波去噪,邊緣檢測,刀具識別與參數(shù)計算等。在典型邊緣檢測算法的基礎(chǔ)上,提出一種基于Sobel算子與五次正交多項式最小二乘擬合的復(fù)合型亞像素邊緣檢測算法。(3)對自動調(diào)焦評價函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,探究了調(diào)焦函數(shù)靈敏度與光源、空間頻率、調(diào)焦區(qū)域的關(guān)系,提出了一種...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)械接觸式
        1.2.2 光學(xué)投影式
        1.2.3 計算機(jī)視覺式
    1.3 計算機(jī)視覺檢測
        1.3.1 計算機(jī)視覺檢測概述
        1.3.2 計算機(jī)視覺檢測關(guān)鍵技術(shù)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 數(shù)字刀具測量儀總體設(shè)計
    2.1 數(shù)字刀具測量儀功能需求
    2.2 數(shù)字刀具測量儀整體結(jié)構(gòu)
    2.3 機(jī)械定位移動系統(tǒng)
        2.3.1 導(dǎo)軌系統(tǒng)
        2.3.2 主軸系統(tǒng)
    2.4 視覺系統(tǒng)
        2.4.1 照明系統(tǒng)
        2.4.2 成像系統(tǒng)
    2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    2.6 系統(tǒng)軟件
    2.7 本章小結(jié)
第3章 刀具圖像測量技術(shù)研究
    3.1 數(shù)字圖像處理
    3.2 刀具圖像預(yù)處理技術(shù)
        3.2.1 彩色圖像灰度化
        3.2.2 直方圖分析
        3.2.3 圖像噪聲處理
        3.2.4 圖像二值化
    3.3 圖像邊緣檢測
        3.3.1 圖像邊緣類型
        3.3.2 經(jīng)典邊緣檢測
    3.4 亞像素邊緣檢測
        3.4.1 亞像素檢測的類型
        3.4.2 刀具圖像亞像邊緣檢測
        3.4.3 復(fù)合型亞像素算法性能的研究
    3.5 刀具參數(shù)計算
        3.5.1 長度測量
        3.5.2 角度測量
        3.5.3 半徑測量
    3.6 刀具識別
        3.6.1 輪廓跟蹤
        3.6.2 特征提取
    3.7 本章小結(jié)
第4章 刀具圖像自動調(diào)焦技術(shù)研究
    4.1 常用調(diào)焦評價函數(shù)類型
    4.2 常用調(diào)焦函數(shù)研究與分析
    4.3 調(diào)焦評價函數(shù)的影響因素
        4.3.1 空間頻率對調(diào)焦函數(shù)性能的影響
        4.3.2 調(diào)焦區(qū)域?qū)φ{(diào)焦函數(shù)性能的影響
        4.3.3 光源對調(diào)焦函數(shù)性能的影響
    4.4 復(fù)合型自動調(diào)焦搜索策略研究
        4.4.1 正焦平面粗略調(diào)焦
        4.4.2 正焦平面的精確調(diào)焦
        4.4.3 復(fù)合型自動調(diào)焦搜索策略性能研究
    4.5 小章總結(jié)
第5章 刀具圖像標(biāo)定技術(shù)研究
    5.1 系統(tǒng)標(biāo)定方法綜述
        5.1.1 傳統(tǒng)標(biāo)定方法
        5.1.2 自標(biāo)定方法
    5.2 系統(tǒng)快速自標(biāo)定方法
    5.3 網(wǎng)格交叉點坐標(biāo)獲取
    5.4 系統(tǒng)快速標(biāo)定方法性能研究
    5.5 本章小結(jié)
第6章 誤差分析與精度研究
    6.1 誤差分析
        6.1.1 硬件誤差
        6.1.2 軟件誤差
        6.1.3 環(huán)境誤差
    6.2 精度分析
        6.2.1 調(diào)焦重復(fù)性精度實驗研究
        6.2.2 亞像素邊緣檢測精度實驗研究
        6.2.3 不同成像位置時的重復(fù)性檢測精度研究
    6.3 誤差補償
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3748045