基于图像处理技术的机械零件小孔径尺寸测量方法new

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1、基于图像处理技术的机械零件小孔径尺寸测量方法黄志辉1龙赛琼1张利1何学科2（1.中南大学机电工程学院,长沙4100752.湖南交通工程职业技术学院，衡阳，421001）摘要：提出一种基于图像处理技术的机械零件小孔径尺寸测量方法，解决传统上用止通规人工进行检测的各种不便。图像处理技术主要是包括图像的平滑，灰度拉伸、二值化、图像象素的计算等处理。初步探讨了利用图像处理技术进行机械零件小孔径的尺寸测量的方法，并通过实例，从理论上和实践上证明本方法的可行性和正确性。关键字：图像处理；图像分析；测量；象素MeasureMethodofLittlePoreinMachineComponent

2、sBasedonImageProcessHuangZhihui1LongSaiqiong1ZhangLi1HeXueke2(1.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,CSU,Changsha,410075,China2.HunanTechnicalCollegeofCommunication&Engineering,,Hengyang,421001,China)ABSTRCT:TheArticleIntroducedaMeasureMethodofLittlePoreinMechanicalPartsBasedonImagePro

3、cess,forSolvingDiversifiedofDiscommoditybyUsingStopPassGaugeTraditionally.ImageProcessMainlyIncludeSmoothness,GreyLevelChange,TwoValue,Pels’Calculation,etc.UtilizeImageProcessTechnologyonLittlePoreinMachineComponentsTentatively,andThroughtheInstance,ProvetheFeasibilityandExactnessofThisMethod

4、ontheTheoryandPractice..KEYWORDS:ImageProcess;ImageAnalyse;Measure;Pels0、引言随着数字图像处理技术的不断发展，在线图像检测技术在工业生产自动化系统中得到越来越广泛的应用，使得工业自动化水平得到进一步的提高【1，2，3】。工业生产现场的小尺寸零部件的尺寸测量或者零部件的小孔径尺寸的测量，一直以来都是一个比较棘手的问题。传统上的方法是利用止通规作为检测工具来进行检测，由于这样的工作的单调、繁重，再加上人心理、生理上的因素，总是不能及时、高效地完成检测任务，而且也越来越不能满足自动化生产的需求。本文提出一种利用图像

5、处理技术解决这类问题的方法。通过数字图像处理技术，在线图像检测技术和工业自动化技术的结合，在实时情况下，对被测工件进行测量，并把测量结果以实时通信方式传给下位机，下位机通过带动顶出机构对不合格产品进行筛选处理。这样既可以保证检测的实时性，产品质量的一致性，又提高生产效率，减少检测成本【1，2，3】。1、测量系统1.1测量硬件结构及原理基于图像处理技术的机械零件小孔径尺寸测量系统由CCD摄像机、图像采集卡、计算机以及下位机和顶出机构组成。其系统模型可见图1。各部件的功能是：摄像机采集零件图作者简介：黄志辉(1952-)，男，湖南长沙人,教授，研究方向为机电测试技术、自动控制技术以及

6、铁道检测技术。龙赛琼(1977-)，男,湖南涟源人,硕士，研究方向为机电测控技术。1像；图像采集卡将图像输入到计算机；计算机通过系统软件对图像进行处理，得到孔径的二值图像，再通过图像分析、计算处理，得到图像中孔径的尺寸。图像中孔径的尺寸（象素点数）和实际尺寸（毫米）之间存在一个对应的线性关系，所以最后通过标准尺寸的校准，就可以进行零件孔径尺寸的测量了。其中CCD摄像机采用日本MITSUGI山木摄像机，图像采集卡采用美国NI公司的单色图像采集卡IMAPPCI1409,信号采集速度可达30次每秒，能够满足实时性要求。下位机由单片机构成，单片机与计算机通信。测量中零件的不合格尺寸在PC

7、中产生脉冲信号，传给下位机，下位机传出指令，由顶出机构执行指令，对不合格的零件进行筛选。1.2测量软件本文是采用VC++开发的测量软件。其中图像处理流程为：图像的采集、预处理，图像的分析、计算以及结果显示等。图1测量系统模型其流程见图2。1.2.1图像预处理【3】，【4】图像的预处理包括：图像的平滑处理、图像灰度拉伸、二值化处理等。1）平滑处理平滑处理的主要目的是减少噪声。一些常见的噪声有椒盐噪声，脉冲噪声和高斯噪声等。椒盐噪声是含有随机出现的黑白亮度值；脉冲噪声是只含有随机的白