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文檔簡介
1、螺紋是航空航天領(lǐng)域極為常見的機械連接形式,其幾何參數(shù)對航空飛機和航天器的性能有重大影響。針對外螺紋的測量方法,目前國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究,然而現(xiàn)有的檢測技術(shù)在檢測效率或精度等方面仍然無法滿足需求。本課題以設(shè)計非接觸式、高效、高精度的MJ螺紋(米制航空航天螺紋)測量系統(tǒng)為研究目的,提出了一種新的基于機器視覺的外螺紋測量方法,并從檢測算法和系統(tǒng)誤差兩方面對該方法進行了研究。本課題的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
(1)本課題在
2、機器視覺原理的基礎(chǔ)上,提出了一種兼顧測量速度與精度的非接觸式外螺紋檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過兩個主光軸相互垂直的相機對螺紋進行圖像采集,測量過程中主要利用螺紋的輪廓進行參數(shù)提取,避免了直接將經(jīng)典三維重構(gòu)方法用于螺紋測量時難以保證精度的不足。
(2)研究了螺紋圖像處理及參數(shù)提取的相關(guān)算法。通過螺紋圖像預(yù)處理,從原始圖像中得到了圖像梯度、亞像素精度的輪廓等信息。在圖像預(yù)處理的基礎(chǔ)上,進一步設(shè)計了外螺紋多個參數(shù)的提取算法,包括大徑、中徑、
3、小徑、螺距、牙型角、牙底圓弧半徑,并在實驗中對這些算法進行了驗證。
(3)研究了該測量系統(tǒng)的主要誤差。對于光學(xué)成像部分,主要研究了鏡頭景深和光的衍射的影響。對于圖像處理算法,主要研究了螺紋輪廓提取的誤差。對于機械系統(tǒng)的誤差,分別研究了相機物距、相機像距、相機夾角和相機主光軸偏角誤差對測量結(jié)果的影響。誤差分析結(jié)果顯示,即使在機械安裝并不精確的情況下,測量的相對誤差也遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)GJB3.1A-2003中MJ外螺紋的容許誤差,所
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