基于機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)變測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料性能的測(cè)量效率和精確度要求越來(lái)越高。材料性能對(duì)工程質(zhì)量的優(yōu)劣有決定性作用，因此對(duì)材料性能的測(cè)試變得越來(lái)越重要。為克服傳統(tǒng)接觸式引伸計(jì)應(yīng)變測(cè)量方法在金屬材料在拉伸試驗(yàn)中的不足，采用基于機(jī)器視覺(jué)的測(cè)量原理對(duì)試件進(jìn)行非接觸式應(yīng)變精密測(cè)量。目前有很多學(xué)者研究基于機(jī)器視覺(jué)的非接觸式測(cè)量并取得一定的成果，但是實(shí)際工業(yè)應(yīng)用上仍有許多值得研究和改進(jìn)的地方。本文依據(jù)金屬材料拉伸時(shí)性能要求，結(jié)合機(jī)器視覺(jué)測(cè)量原理，對(duì)非接觸應(yīng)變測(cè)

2、量方法做了進(jìn)一步研究，開(kāi)發(fā)出較完整的應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。
　　 首先詳細(xì)介紹了基于機(jī)器視覺(jué)測(cè)量技術(shù)在整個(gè)測(cè)量行業(yè)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，并確立了本文應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的組成。應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)采用工業(yè)數(shù)字式CCD攝像機(jī)，可以快速穩(wěn)定的獲取圖像數(shù)據(jù);采用數(shù)字圖像處理的技術(shù)并結(jié)合直線識(shí)別算法，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理獲取要識(shí)別的目標(biāo)信息，通過(guò)試驗(yàn)的方法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，繪制試驗(yàn)要求曲線，完成對(duì)試件應(yīng)變精密測(cè)量。
　　 其次介紹了本系統(tǒng)的硬件

3、組成部分和軟件組成部分。硬件組成部分主要是工業(yè)攝像機(jī)、試驗(yàn)機(jī)和照明系統(tǒng)。軟件部分主要是圖像處理的算法，研究圖像的獲取、圖像的預(yù)處理、直線識(shí)別算法結(jié)合亞像素細(xì)化等內(nèi)容。根據(jù)獲取圖像數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)字圖像處理的基本方法，選取適合本系統(tǒng)的圖像處理算法。因?yàn)楂@取圖像難免會(huì)有噪聲，所以需要對(duì)圖像進(jìn)行濾波平滑，消除圖像數(shù)據(jù)中的噪聲，本試驗(yàn)圖像數(shù)據(jù)的背景較單一，對(duì)比度較好，進(jìn)而采用了灰度直方圖與固定閾值結(jié)合方法進(jìn)行二值化處理，只需在測(cè)量之前設(shè)置閾值，方法

4、簡(jiǎn)單快速，提高了測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)算速度。本文研究重點(diǎn)是放在邊緣檢測(cè)以及目標(biāo)識(shí)別算法上。邊緣檢測(cè)的方法的優(yōu)劣直接影響到圖像目標(biāo)的識(shí)別，需要根據(jù)識(shí)別出邊緣的準(zhǔn)確率和算法的復(fù)雜程度結(jié)合后續(xù)目標(biāo)識(shí)別算法，得出適用于本系統(tǒng)的最優(yōu)算法，即使用Roberts算子結(jié)合圖像濾波來(lái)進(jìn)行邊緣檢測(cè)。通過(guò)概率Hough變換得到直線邊緣結(jié)合亞像素細(xì)化，得出新的直線段作為標(biāo)記直線，對(duì)得到的目標(biāo)直線進(jìn)行像素長(zhǎng)度計(jì)算從而求出試件實(shí)際尺寸。以這種新檢測(cè)的直線段作為標(biāo)記線段的方