基于CCD的微小零件幾何參數(shù)測量技術(shù)研究.pdf

1、CCD圖像測量技術(shù)是基于CCD圖像傳感器的一種集現(xiàn)代光、機(jī)、電、算為一體的集成技術(shù),涉及到機(jī)械、光學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)字圖像處理、軟件工程等方面的知識。該技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)非接觸式測量工件的參數(shù),具有算法簡單、速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文研究的課題來源于與東莞長安立威金屬制品廠合作開發(fā)的橫向項(xiàng)目“機(jī)械零件光電自動檢測儀”,目的是對項(xiàng)目所涉及的微小零件幾何參數(shù)測量技術(shù)進(jìn)行預(yù)研,實(shí)現(xiàn)對微小零件的顯微放大、圖像采集、處理、測量以及

2、顯微鏡載物臺的二維移動步進(jìn)控制。在研究過程中作者完成以下內(nèi)容:
　　(1)由于該儀器采用了大型工具顯微鏡的測量原理,首先根據(jù)課題需要自行設(shè)計(jì)了0.5倍專用攝錄光學(xué)接口對大型工具顯微鏡進(jìn)行了視頻化、數(shù)字化改造,從而完成了微小零件圖像的顯微采集;
　　(2)確定了圖像測量的總體方案,根據(jù)微小零件圖像的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出針對性很強(qiáng)的數(shù)字圖像處理和幾何參數(shù)測量的算法,根據(jù)算法編制了相應(yīng)的圖像測量軟件并對軟件進(jìn)行了標(biāo)定;
　　(3)將以

3、上的軟硬件結(jié)合建立CCD圖像測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),使用該系統(tǒng)進(jìn)行了測量實(shí)驗(yàn),得出實(shí)際測量結(jié)果并進(jìn)行誤差分析;
　　(4)采用細(xì)分驅(qū)動技術(shù)完成了顯微鏡載物臺二維移動步進(jìn)控制電路的軟硬件設(shè)計(jì)和制作。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該CCD圖像測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有很好的測量穩(wěn)定性與實(shí)用性,測量精度達(dá)到10μm,顯微鏡載物臺二維移動步進(jìn)控制的最小步進(jìn)角達(dá)到了0.1125度,達(dá)到了預(yù)研的要求。本論文的研究成果在國內(nèi)機(jī)械、電子和集成電路等領(lǐng)域微小零件的工程測量