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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001-90812014-12-15计算机应用,2014,34(S2):261-263,268CODENJYIIDUhttp://www.joca.cn文章编号：1001-9081（2014）S2-0261-03管件内部截面形状和尺寸的非接触测量系统1，2*31马玲，于德弘，张晓辉（1.中国科学院空间科学与应用研究中心微波室，北京100190；2.中国科学院大学，北京100190；3.西安交通大学机械工程学院，西安710049）(*通信作者电子邮箱ling2ma.ok@163.com)摘要：
2、针对目前异形管件内部形状尺寸非接触测量光源成本高、加工精度难以保证等问题，在深入研究柱透镜光学性能的基础上，设计并实现了由线激光器和柱透镜组成的近封闭激光线作为光源、用CMOS相机采集测量对象的内部截面图像的光电测量装置。运用五方向边界跟踪虫提取经过自适应阈值化处理的内部截面图像的边界。通过近似曲率梯度场确定圆弧与直线段的切点，根据切点对边界点分组，计算直线段长度，运用最小二乘法计算圆弧半径和圆心位置。实验结果表明，本系统的测量结果与千分尺直接测量的结果相比，绝对误差最小达到0.01mm，相对误差最小达到0.01'。该装置在保证良好采集管件内部横截面图像、较
3、高的测量精度的同时，避免了对测量对象的影响，在降低成本的同时，实现了真正意义上的非接触测量。关键词：内部尺寸测量；非接触；线激光；柱透镜；近似曲率；梯度中图分类号：TP391文献标志码：AMeasuresystemforinternalcrosssectionshapeanddiameterofpipe1,2*32MALing,YUDehong,ZHANGXiaohui(1.DepartmentofMicrowaveandRemoteSensing,CenterforSpaceScienceandApplicationofChineseAcademyofSc
4、iences,Beijing100190,China;2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;3.CollegeofMechanicalEngineering,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'anShaanxi710049,China)Abstract:Thecostofmeasuresystemofabnormalhollowparts'innerdiameterishigh,andthemanufactureaccuracyoflightsystemisd
5、emanding.Anautomaticmeasureplatformwasestablishedtodecreasethecostwithhighaccuracyguaranteed.Alaserbeamradiatorcomposedoflaserlineandcylindricallensistakenasthelighttogetthehollowpart'sinnerimages,whicharecapturedbytheCMOScamera.Theimageswerepreprocessedbyself-adaptedthreshold,edge
6、sofwhichweretracedwithfive-directiontracebugs.Thepointsoftangencyweredeterminedaccordingtothegradientoftheedges'approximatecurvature.Thepointsontheedgeswereclassifiedintotwogroups,thenthelengthoflinesisgot.Theradiusandthecenterofthearcswerecomputedusingleastsquaremethod.Experimenta
7、lresultsshowthat,themeasureplatformcanmeasuretheinnerdimensionwithoutcontact.Theminimumabsoluteerrorreaches0.01mm,andtheminimumrelativeerrorgetsto0.01percent.Keywords:innerdiametermeasure;noncontact;laserline;cylindricallens;approximatecurvature;gradient［6-7］象内表面如磨损、划伤等问题。以激光作为光源的基
8、于0引言机器视觉技术的内径测量技术，可以从图像信息中
