本文針對高頻變壓器尺寸測量的問題,使用雙目視覺測量技術(shù)對其尺寸測量。首先介紹了雙目視覺三維尺寸測量系統(tǒng),分析了雙目視覺測量系統(tǒng)的測量流程,對測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件算法進(jìn)行簡單介紹;其次由于使用到雙目相機(jī),需要對雙目相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,研究了張氏標(biāo)定法并對其進(jìn)行改進(jìn);標(biāo)定完成之后再獲取高頻變壓器圖片,提取不變量特征并融合,使用區(qū)域特征匹配方法對融合特征立體匹配,得到視差圖像,再根據(jù)視差圖像進(jìn)行三維信息恢復(fù)及尺寸測量。主要研究成果如下:(1)對張氏標(biāo)定法研究并改進(jìn)棋盤格內(nèi)角點提取算法,角點提取結(jié)果與其他角點檢測方法相對比,結(jié)果顯示可以在復(fù)雜環(huán)境中完整的檢測到棋盤格內(nèi)角點坐標(biāo),而其他算法都會檢測到環(huán)境中的角點。將改進(jìn)算法檢測棋盤格內(nèi)角點坐標(biāo)精確到亞像素,代入張氏標(biāo)定公式中,最終得到雙目相機(jī)參數(shù),并計算棋盤格內(nèi)角點提取的累計誤差為0.31pix。(2)針對SIFT算子生成特征點描述耗時長的不足,改進(jìn)了SIFT特征提取算法,將128維度的特征點描述通過雙環(huán)形模板簡化到16維,通過實驗驗證改進(jìn)算法的有效性并與SURF算子和原來的SIFT算子特征點檢測及匹配結(jié)果相對比。本文算法在特征點匹配準(zhǔn)確率可以達(dá)到97.5%,明顯高于另外兩個算法,在匹配時間上改進(jìn)算法比原來的SIFT方法匹配時間更短,比SURF算法時間稍長,但并不影響本文改進(jìn)SIFT特征提取算法的有效性。(3)將Harris角點特征和改進(jìn)的SIFT特征融合并結(jié)合邊緣特征和直線特征可以準(zhǔn)確找到高頻變壓器針腳兩端的雙目圖像匹配特征點,恢復(fù)到三維空間并計算針腳尺寸。計算針腳尺寸結(jié)果與游標(biāo)卡尺測量結(jié)果和二維圖像尺寸測量結(jié)果相對比,結(jié)果顯示雙目視覺尺寸測量與實際相近,標(biāo)準(zhǔn)差為0.0197cm,明顯優(yōu)于二維圖像尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)差0.0325cm。三維尺寸計算結(jié)果比二維圖像尺寸測量結(jié)果精度高,誤差小。
【學(xué)位單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM433;TP391.41
【部分圖文】：

在當(dāng)今生產(chǎn)制造業(yè)快速發(fā)展的時代，各式各樣的產(chǎn)品應(yīng)運而生，人類對產(chǎn)品的也越來越嚴(yán)格。特別是“中國制造 2025”提出之后，大多數(shù)企業(yè)都向著智能化方向發(fā)展。智能化、自動化要求機(jī)器自動生產(chǎn)所需的產(chǎn)品，雖減輕了人力負(fù)擔(dān)帶來了生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量問題。對此許多專家學(xué)者研究了很多產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)，尺寸測量系統(tǒng)占重要部分，大多測量物體尺寸方法分為結(jié)構(gòu)光測量、圖像二維測測量等。能夠研制出相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量篩選系統(tǒng)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以起到推動作我國成為制造業(yè)強(qiáng)國的步伐。高頻變壓器的使用范圍廣，也是很重要的產(chǎn)品。大到大型變電廠，小到小型充電板等都存在著高頻變壓器的身影。高頻變壓器在不同場合所需要的精度不同，的需求，生產(chǎn)廠家必須將高頻變壓器的生產(chǎn)質(zhì)量控制在要求誤差范圍之內(nèi)。目壓器的生產(chǎn)是通過機(jī)械自動制造的，在生產(chǎn)制造過程中或多或少會出現(xiàn)不必要而這就需要廠家嚴(yán)格把控，對各式各樣的瑕疵進(jìn)行嚴(yán)格篩選并剔除，以保證產(chǎn)客戶要求范圍之內(nèi)。本文以贛州某電子科技有限公司的高頻變壓器生產(chǎn)情況，質(zhì)量檢測進(jìn)行了研究。高頻變壓器經(jīng)過機(jī)械自動制造之后會出現(xiàn)包括針腳長短印章缺失、膠裝損壞、粘膠、外膠破等缺陷，如圖 1.1。

使用雙目視覺對高頻變壓器進(jìn)行三維尺寸測量，首先需要構(gòu)建三維測量系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。硬件系統(tǒng)包括雙目相機(jī)、光源、上下料機(jī)構(gòu)等；軟件部分是機(jī)采集的圖像進(jìn)行圖像處理，包括相機(jī)標(biāo)定、不變量特征提取及融合、立體匹信息恢復(fù)和三維測量。構(gòu)建的雙目視覺三維尺寸測量系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 2.1。

環(huán)形背光源雙目相機(jī)：雙目相機(jī)的作用是采集高頻變壓器圖片，并將圖片傳到計算機(jī)軟件中處
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2835381