基于線陣CCD的機器視覺測量系統的研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對其零部件的檢測精度、檢測效率和生產自動化程度的要求也越來越高。得益于光、電子、精密機械及計算機控制技術的快速發(fā)展,視覺檢測逐步發(fā)展為一門現代綜合科學技術,并以其速度快、精度高和非接觸等優(yōu)勢,在很多工業(yè)檢測領域中獲得了日漸廣泛的運用。選取火花塞為研究實體,對現有生產線上的一套基于面陣相機的靜態(tài)視覺檢測系統進行了進一步的改進與完善,提出采用線陣相機來對圖像進行動態(tài)采集,完成火花塞的間隙測量。本研究主要內容包括：

2、
　?、鸥鶕z測系統的功能及主體設計要求,設計了工件的自動檢測裝置。該檢測系統的硬件部分分為機械傳動結構和視覺成像結構,對于傳動結構,通過滾珠絲杠的伺服控制,實現了工件的勻速運動與精確定位;對于視覺成像結構,提出了在圖像采集卡接收到編碼器發(fā)出的脈沖信號后,采用高掃描頻率和高分辨率的線陣相機,對運動的工件進行逐行掃描,完成了工件的連續(xù)拍攝。成功搭建了檢測系統裝置,對硬件設備進行了參數配置,實現了待檢測工件的圖像數據采集。
　　

3、⑵采用三維設計軟件ProE,建立了裝置三維模型。根據相機組件在空間不同安裝位置的情況,采用ANSYS Workbench對固定相機的型材支架進行材料屬性設置和網格劃分,在相關零部件的重力下,對其進行撓曲變形有限元仿真。根據有限元分析得到的撓曲變形量和分析檢測裝置系統裝配公差得到的誤差值,采用微調裝置進行調整,從而使相機CCD平面與工作臺平面能夠保持一定的平行度;保證了線陣相機采集到的是不發(fā)生畸變的圖像,提高了圖像質量,降低了系統的測量誤

4、差。
　　⑶針對采集到的圖像,選取了合理的圖像處理算法。首先選擇中值濾波對圖像進行去噪處理;然后采用最大類方差法獲取圖像的最佳閾值,根據此閾值對圖像進行分割,進而得到較為清晰的二值化圖像;最后通過Roberts邊緣算子,實現邊緣的快速檢測。通過多次圖像處理,準確地提取了圖像的特征,保證了測量的精度。
　?、葘z測系統的軟件部分進行研究和設計,實現了裝置對工件的自動檢測功能。采用MATLAB完成了圖像處理的用戶界面設計。歸納分