工件形面视觉测量与实现技术研究

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1、CIassIfiedlndex：TP311U．D．C：621．3SouthwestUniversityofS。enceandTechnoIogyCIenCe3lMasterDegreeThesiSr、I‘3naPemeaSUrementResearchandGrade：Candidate：AcademicDegreeAppIiedfor：SpeciaIity：Supervisor：18'§6392，’-n■■■●OTWOrI

2、edTechnoIogyProfessorLiZhong。。IiApr．13。2010本得的研含其他育机构贡献均签名：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：器键导师签名≥刁喙乡V。，a努：加∽。’7西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要本文依托四川省科技厅科技攻关项目《多参数非接触测量在线系统研制》和西南科技大学省级

3、机器人重点实验室实际项目的需求，重点研究了视觉测量在工件形面测量应用中的几个关键技术。工件形面测量的关键在于测量系统的标定、测量算法、图像的滤波、边界轮廓的提取等。其中在测量系统标定技术方面，本文的改进算法可将单个相机的标定反投影误差降低O．1个像素；提出了改进的新的脉冲噪声滤波算法和匹配算法；本文提出的滤波算法优于其他改进型中值滤波算法，且在低污染率的情况下，随着噪声的增大，滤波的信噪比不会急剧下降，很适合真实环境中低污染率图像的脉冲噪声滤除。本文在机器视觉测量与嵌入式系统的交叉点选题，将机器视觉与嵌入式系统结合起来，以拓展机器视觉

4、的应用范围。论文实现了对工件的智能测量，研究和设计了基于ARM+CMOS图像芯片的嵌入式智能视觉传感器，设计了格雷码光栅条纹程序，提出了一种格雷码加相移法快速获取物体深度信息的方法。采用LCD格雷码面光栅进行三维非接触测量，并且LCD面光栅使用计算机进行控制，通过改变程序参数，来改变格雷码光栅间距，方便、简洁、易操作。论文不仅深入研究了视觉测量中立体视觉法、格雷码、相移法的测量特点，还进行了视差匹配算法的研究，用改进的局域搜索法得到了工件的深度信息。最后通过实验表明，本文提出的方法测量精度高、速度快，符合精度为0．05mm的规定。关键

5、词：形面测量嵌入式视觉传感器立体匹配结构光西南科技大学硕士研究生学位论文第1l页AbstractThisarticlereliesonscientificandtechnologicalprojectofSichuanprovince，”Onlinemulti-parameternon-contactmeasurementsystemdevelopment"，andtheactualprojectneedsofSouthwestUniversityofScienceandTechnologyProvincialKeyLaborator

6、yofRobotics，andfocusesonseveralkeytechnologiesofhowthevisualmeasurementappliestotheworkpiecesurfacemeasurement．Thekeypointoftheworkpiecesurfacemeasurementliesincalibration，mea-surementalgorithms，imagefiltering，andSOon．Forthemeasurementsystemca—librationtechnology,theimp

7、rovedalgorithminthethesiscanlower0．1pixelserrorofthecalibrationcounter—projectionofasinglecamera．Thenewandimp-rovedimpulsenoisefilteringandmatchingalgorithmsareproposed．Thepro-posedfilteringalgorithmissuperiortoothers，andinthecaseoflowpollutionrate，withtheincreasingnois

8、e，thenoiseratioofthefilteringwavewillnotdeclinesharply,whichisverysuitabletofiltertheimpulsenoiseofthelow-poll