整体式挠性接头叉型细颈的图像测量

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1、检测技术航天制造技术检测技术整体式挠性接头叉型细颈的图像测量刘冬儿李敦桥胡春燕（贵州航天控制技术有限公司，贵阳550009）摘要：针对新型整体式挠性接头上叉型细颈结构的加工精度无法准确测量的问题，搭建了一套二维的图像采集系统。利用MATLAB软件的编程平台，编制了相应的图像处理与线段距离的最小二乘拟合程序。对测量系统中存在的问题和误差进行了理论分析。比对测量的结果表明，该测量系统的原理及软件算法合理有效，检测精度误差小于8μm，提高了整体式挠性接头的测量精度。关键词：挠性接头;图像测量；拟合算法ApplicationofImageMeasu

2、rementinFurcationTendonofaUnitaryFlexibleHingeLiuDongerLiDunqiaoHuChunyan(GuizhouAerospaceControlTechnologyCo.,Ltd.,Guiyang550009)Abstract：Aimingattheprecisionmeasurementinfurcationtendonofanovelunitaryflexiblehinge,thispaperdevelopsatwo-dimensionalimagecollectionsystem.Us

3、ingMATLABsoftware,imageprocessingprogramandtheleastmean-squarefittingalgorithmofplanedistancearedesigned.Theexistedproblemsanderrorderivedfromexperimentsareanalyzedintheory.Theexperimentalresultsshowthatthemeasuringmethodiscorrectintheoryandcanbeimplemented.Themeasurementp

4、recisionofthissystemcanreach8μm,andincreasesmeasurementprecision.Keywords：flexiblehinge；imagemeasurement；fittingalgorithm1引言能工具显微镜目视压线法测量时存在明显的视觉误[1]差，少量的测量数据点导致拟合计算的误差较大。作为第三代惯性级精密陀螺仪，动力调谐陀螺仪北京航空航天大学使用显微测量技术对挠性接头的[2]具有制造工艺性好、可靠性高和成本较低的特点，被细颈厚度进行了高精度在线测量，但是该系统的价广泛用于导弹、航天器和

5、舰艇等领域。挠性接头是动格昂贵，测量装置复杂，难以在生产现场使用。哈尔[3]力调谐陀螺仪的关键零件，其细颈厚度是挠性接头的滨工业大学研制出手持式挠性接头细颈厚度测量仪，重要尺寸，直接决定了陀螺仪产品的质量和性能。利用精密传感器进行接触式测量，但受测头尺寸大小由于通用的分体式挠性接头在体积和抗振性方的限制，无法对叉型细颈厚度进行测量。面的参数难以提高，无法满足新型武器系统在集成性本文针对新研制的整体式挠性接头，利用简单的和精度等方面的严格要求，各种形式的整体式挠性接硬件搭建出一套非接触式测量系统，解决了新品研制头相继出现，且都存在细颈加工厚度

6、检测的难题。万中关键尺寸的测量问题。作者简介：刘冬儿（1976-），高级工程师，工业自动化控制专业；研究方向：制造工艺技术专业。收稿日期：2013-05-0959检测技术2013年6月第3期2图像采集与系统标定精度为8μm，扇形内腔是利用高精度慢走丝设备，采用无废料切削加工而成。零件加工完成后，与夹具一2.1图像采集起卸下，放置于显微镜下获取数字图像。测量系统由光源系统、CCD摄像机、三体式光学针对采集到的叉型细颈图像，先将真彩色图像转显微镜、计算机以及相应的软件组成。系统工作原理换成灰度图像，再将灰度图像转换成二值图像。获取为：在特殊的光

7、源环境下，从显微镜目镜中观察到高二值图像时，阈值的选取要符合两个原则，一是不能对比度的轮廓，利用CCD相机将目镜里的图像采集到丢弃真边缘；二是不能产生伪边缘。由于图像的采集电脑，然后由软件对所采集到的图像进行处理，最后是在特殊环境下进行的，灰度梯度较大，可以通过观计算出被测物体的尺寸。文中所用光学显微镜为奥林察图像的灰度直方图进行选取。经过图像二值化处理巴斯SZ-51型三体式放大镜；CCD数字摄像头像素为和区域剪切操作，提取出图2所示的叉型细颈的二值2048×l536，像素尺寸为3.2μm×3.2μm，能直接输出数图像。字图像信号。2.2倍

8、率标定为了对图像轮廓进行准确测量，需要对同倍率下的像素进行标定。通常使用的标定方法是试验标定法，即通过对标准光栅尺的测量确立物像之间的尺寸比例关系。像素尺寸的标定精度与光栅尺的标