1. 研究目的与意义
轴类零件尺寸的测量是轴类零件制造业的重要环节,随着制造技术的不断发展,传统的测量方法已经不能满足生产的需要。就目前国内许多制造业对零件的尺寸检测而言,其检测工作还停留在单纯人工视觉或人工视觉与机械量具、光学仪器相结合对产品进行抽检的阶段。人工检测往往存在效率低、可靠性差、检测精度不高、成本高、容易出错等弊端。随着科技的不断进步,使利用机器视觉对轴类零件尺寸进行高精度测量成为可能。通过对采集的零件图像进行处理,进而实现其尺寸检测,不仅可以提高检测的效率、精度和可靠性,降低成本和出错率,还利于用户通过对测量数据的分析,改进零件生产环节,从而提高生产质量和效率。
2. 国内外研究现状分析
上世纪八十年代初,美国和欧洲率先开始了对视觉检测系统的普遍研究,如今已大放异彩。美国汽车制造业率先应用视觉检测系统,视觉检测系统的产品成熟,华参与企业众多。我国从上世纪九十年代才开始重视视觉检测技术的研究,行业产品尚不成熟。各行业的大多数工业企业尚未完全实现生产自动化、信息化的问题,无暇顾及视觉检测技术,因此国外的视觉检测研究和应用水平超前国内很多。深入开展视觉检测的理论研究和工程应用,引进国外先进的理念、技术和思想,拓宽视觉检测的工程应用领域,提高实践水平,实现中国制造向中国创造的转变迫在眉睫且意义深远。
上世纪九十年代开始,国内多所大学也开展了视觉尺寸检测技术的研究,取得了喜人的成果,但是由于起步较晚,目前技术还不成熟和完善,很多场合仍属于概念导入阶段。
张平生,张桂梅等设计的机器视觉系统能够对管孔零件尺寸自动测量,使测量精度维持在
3. 研究的基本内容与计划
(1)阐述轴类零件测量技术的发展与现状以及机器视觉技术在工业测量中的应用,阐明将机器视觉技术运用在轴类零件尺寸测量上的优越性。
(2)开发轴类零件自动测量系统。采用ccd及数据采集卡获取待测零件图像,经图像采集卡将连续图像转换为数字图像,输入计算机存储然后对待测物体图像进行预处理,队预处理后的图像提取轮廓后进行测量和分析,最后得到轴类零件的各项参数。
(3)具体设计内容包括系统的硬件和软件两部分。硬件系统主要由摄像机、镜头、图像采集卡、光源组成。软件系统以matlab作为图像处理与参数测量工具。通常情况下,采集到的图像由于受到硬件条件限制以及噪声的干扰等无法直接使用,所以必须进行一些相关的处理,确保测量结果的准确性。而参数测量时在经过处理后的图像中采用相应的算法来获取齿轮的基本参数。
4. 研究创新点
采用比较研究法,深入了解各个视觉检测方法的差异性和相通点,通过对外国和中国市场现有的技术进行分析,比较中国和外国的差异,找到它们之间的联系和区别,进行概括和总结,提炼设计要点,加以充分运用,进行研究设计。
