基于远心镜头的高精度视觉测量仪-论文.pdf

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1、兵工自动化2014一O8·82·OrdnanceIndustryAutomation33(8)基于远心镜头的高精度视觉测量仪鞠波(中国兵器工业第五八研究所智能检测技术部，四JII绵阳621000)摘要：针对传统测量技术在特别微小、柔软、形状特异等物件测量上的不足，设计一种基于远心镜头成像及图形分析算法的视觉测量仪。对仪器的工作原理和设计思路进行了研究。介绍了测量仪整体架构、图像采集和显示处理子系统的设计方法，对远心成像技术的特点、畸变校正方法和亚像素分析等问题进行了阐述，并通过精度测试进行验证。对比结果证明：该测量仪操作简便、精度高，测量精度在

2、3“m之内，重复测量精度在1Ixm之内，圆弧圆直径重复测量精度在3Ixm之内，能够适应各种几何尺寸的测量。关键词：视觉测量；远心镜头；高精度中图分类号：TP274文献标志码：AHighPrecisionVisionMeasurementEquipmentBasedonTelecentricLensesJuBo(DepartmentofIntelligentDetectionTechnology，No．58ResearchInstituteofChinaOrdnanceIndustries，Mianyang621000，China1Abstrac

3、t：Aimingattheshortcomingsoftraditionalmeasurementtechnologyinespeciallysmall，soft，shapespecificandSOonobjectmeasure，designavisualmeasurementinstrumentbasedontelecentriclensandimageanalysisalgorithm．Workingprincipleanddesignideaoftheinstrumentwerestudied．Introducesdetaileddes

4、ignmethodofthewholestructureofinstrument，imageacquisitionanddisplayprocessingsubsystems，describedcharacteristicsoftelecentricimagingtechnology,imagingdistortioncorrectionmethodandsub-pixelanalysisproblems，andverifiedbyprecisiontest．Comparativeresultsshowthat：themeasuringinst

5、rumenthastheadvantagesofsimpleoperation，highaccuracy，measurementaccuracywithin31xm，repeatedmeasuringaccuracywithin1Ixm，thearcdiameteraccuracywithin3m，canadapttovariousgeometricsizemeasurement．Keywords：visionmeasure；telecentricIenses；highprecisionO引言图像采集照相控制系统及数据传输视觉测量是计算机视觉研

6、究的一个分支，利用光学成像原理获取待测物件的外观图像，通过计算照相机光源源Il单板电脑l～l鲨USB机图形分析技术对图像进行处理，计算出空间几何(平行及漫射尺寸、位置姿态、三维形状测量等信息。视觉测量控制信号]l技术是一种高效、高精度、非接触尺寸测量的重要手段。光学测量技术在近年得到快速发展，并广泛图I测量仪整体架构应用于各个工业制造领域，特别是对于精密电子制图像采集系统通过光学系统完成对被测件的低造、精密机械制造、模具等对产品精度、表面质量畸变成像，供显示处理系统进行图像分析，主要由要求高的行业。目前制造企业常用的测量仪包括光校准光源、远心镜

7、头、高清晰度照相机等组成。显示处理系统通过对图像采集系统获取的图像学投影测量仪、工具显微镜以及光学影像测量仪。进行分析，完成被测物体的几何尺寸测量、比较、针对视觉测量技术中远心成像的特点、畸变校正方分析等工作，完成对各个测量参数的微米级测量，法和亚像素分析等问题，笔者对基于远心镜头的高并将进行结果输出显示。精度视觉测量仪进行研究。测量仪主要的性能指标如下：l总体设计11测量范围：被测物外形尺寸不大于100mm；2)测量精度：5m；测量仪主要由图像采集系统和显示处理系统等31测量功能：一键完成，无需人工干预，自动组成(如图1)。牧稿日期：2014

8、—04-01i修回日期：2014—06—14作者简介：鞠波(1978一)，男，四川人，本科，工程师，从事自动控制、软件工程研究。