基于計算機視覺的刀具在機檢測.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對工件的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。在加工過程中，刀具的狀態(tài)直接決定了工件的質(zhì)量，對刀具磨損進行監(jiān)測，及時把刀具的磨損信息反饋給機床的控制系統(tǒng)，可以避免造成工件報廢和機床的損害;通過對刀具幾何形狀的檢測，可以調(diào)整機床加工參數(shù)，補償加工軌跡，從而實現(xiàn)精密加工。
　　針對刀具在機監(jiān)測和檢測需求，搭建了圖像采集系統(tǒng)，并利用該平臺進行了自動對焦算法、刀具磨損監(jiān)測和刀具幾何形狀檢測等方面的研究。

2、>　　1.根據(jù)刀具在機檢測系統(tǒng)的需求，選擇合適類型和參數(shù)的相機、鏡頭、光源等設(shè)計并搭建圖像采集系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，為了確保刀具位于相機的焦平面處，通過對比幾種對焦評價函數(shù)的對焦靈敏性并進行性能優(yōu)化，最后采用Brenner梯度函數(shù)結(jié)合超精密機床各軸的移動來實現(xiàn)自動對焦，通過先粗調(diào)后微調(diào)的調(diào)焦方式，加快了對焦過程，實現(xiàn)了高質(zhì)量圖像的采集。
　　2.對基于灰度值的模板匹配方法和基于形狀的模板匹配方法進行了研究，從匹配原理、系統(tǒng)穩(wěn)定性和運算

3、效率三個方面對兩種匹配方法的適用性進行分析，并將金字塔算法應(yīng)用于模板匹配過程中，實現(xiàn)了刀具磨損的快速、穩(wěn)定監(jiān)測。
　　3.自主設(shè)計圓弧刃刀具幾何形狀檢測算法，并從算法效率、穩(wěn)定性和精度方面與輪廓分割圓弧擬合算法進行對比。結(jié)果表明，自主設(shè)計算法檢測穩(wěn)定性更佳，并且刀具形狀較差或者刀具磨損出現(xiàn)豁口時都能實現(xiàn)精確檢測。
　　4.針對超出視野范圍的圓弧刃刀具，為了保證檢測精度，提出了基于刀具輪廓的拼接算法。采用輪廓識別、仿射變換、邊