论文部分内容阅读
尺寸测量是智能手环壳体自动化制造生产过程中不可或缺的一环,传统的测量方法是采用精密的测量工具进行人工抽样检查,存在着测量速度慢、精度低的缺点,无法满足企业大规模自动化生产需求。机器视觉技术是一种先进的检测技术,具有非接触性测量、检测精度高、速度快等优点,将其应用于尺寸测量应用已经越来越普遍,不但可以在线检测产品的尺寸参数,同时也可对产品质量进行实时判定和分拣。本文研发了一套基于机器视觉技术的智能手环壳体专用尺寸检测系统,用以快速准确地测量手环壳体的几何尺寸参数,主要研究工作包括:1.针对壳体复杂的结构和尺寸测量的具体要求,设计了一套采用四个工位并行测量的视觉测量方案,采用多种光源组合以及低畸变的远心镜头构建硬件平台,在系统测量精度、检测速度、可靠性方面满足了要求。2.根据壳体图像中提取的几何特征分类将待测尺寸分为长度尺寸与高度尺寸两类,分别研究了两类尺寸检测的检测原理和图像处理算法。对于长度尺寸,采用Canny算子进行边缘检测以及最小二乘法进行曲线拟合的方法提取直线与圆;对于高度尺寸,提出了一种基于远心光学系统的激光三角测量法简化了高度尺寸计算公式,采用阈值法提取激光条纹中心,实现了图像几何特征位置的精确计算。3.针对远心镜头的成像特点,分析和简化了远心镜头成像模型,采用传统的摄像机标定方法完成了测量系统的摄像机标定,提高了检测系统的测量精度。4.根据测量系统的实际需求,在VS2012集成开发环境下设计了壳体尺寸测量软件系统,具有图像采集、相机标定、图像处理、运动控制等功能。软件系统与硬件平台结合,构成完整的壳体尺寸测量系统。通过精度实验和重复性实验,验证了系统的精度和重复性,很好地满足了智能手环壳体几何尺寸的检测需求。