用于曲率半徑測量的激光三角法檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、激光三角法是一種主動式非接觸測量方法。由于具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、測量量程大、材料適應性廣，易于實現(xiàn)實時在線檢測等特點，己被廣泛應用于機器視覺、工業(yè)在線檢測、質(zhì)量控制、實物仿形等領域，具有廣闊的應用前景。 本文對單點激光三角法及單光條激光三角法的測量原理及其物像映射關系做了深入的研究；分析了影響激光三角法測量的各種因素及相應的解決辦法，通過對菲涅耳公式的分析，利用偏振片濾除鏡面反射光的方法解決激光三角法用于金屬表面的測量。

2、 文章中研制了一套用于測量鋼球曲率半徑的激光三角法測量系統(tǒng)。以He-Ne激光器為照明光源，利用柱面透鏡對經(jīng)開普勒倒置望遠鏡擴束及起偏鏡調(diào)制后的激光束進行單向拉伸形成片狀光束投射到鋼球表面形成光條紋，黑白CCD通過檢偏器從另一個角度接收光條紋像，通過圖像采集卡將CCD攝像機采集到的灰度圖像輸入計算機進行圖像處理及數(shù)據(jù)處理。 采用攝像機自標定法，將物像映射關系線性化變換后，利用最小二乘處理法標定出系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)。 采用圖像的

3、減法運算提高圖像的對比度，初步確定光條紋的位置及閾值。 提出中值濾波與閾值法鄰域平均值濾波的混合濾波法對圖像進行濾波除噪。選用中值濾波法濾除圖像中的脈沖噪聲，再利用閾值法鄰域平均值濾波法選擇圖像中的低頻成份進行灰度平均，消除圖像中的加性高斯噪聲。 采用閾值法、極值法、質(zhì)心法三者相結(jié)合的辦法提取光條紋中心，提取各像素點的坐標值。利用物像映射關系，計算出各像素坐標所對應的物點位置。 對測得的數(shù)據(jù)進行球面擬合，計算出鋼