【摘要】：螺紋是工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的機(jī)械連接方式,其幾何參數(shù)對機(jī)械裝備的性能有著直接影響。隨著我國精密機(jī)械事業(yè)的發(fā)展,對螺紋的參數(shù)進(jìn)行全面測量有著迫切需求,而傳統(tǒng)的機(jī)械檢測方式無法滿足。本課題利用機(jī)器視覺檢測技術(shù)實現(xiàn)對螺紋各參數(shù)測量,通過對測量結(jié)果的分析,驗證機(jī)器視覺測量技術(shù)具有精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)。首先,通過對通用視覺測量系統(tǒng)的分析,設(shè)計了一套合適的外螺紋圖像采集裝置。參考機(jī)器視覺的成像原理,選用合適CMOS工業(yè)相機(jī)配合舜宇光學(xué)鏡頭,并采用LED平面光源,利用背光照明的方式完成了螺紋圖像的實時采集。接著,根據(jù)數(shù)字圖像處理的相關(guān)算法,研究了螺紋圖像輪廓的提取方法。通過對采集的圖像進(jìn)行降噪、對比度增強(qiáng)等預(yù)處理得到螺紋輪廓邊緣信息,再經(jīng)過Sobel算子和改進(jìn)的高斯亞像素邊緣擬合提取到螺紋圖像高精度的邊緣數(shù)據(jù)。隨后,研究了螺紋參數(shù)測量原理和螺紋圖像失真問題。在提取螺紋的牙型角點(diǎn)的基礎(chǔ)上根據(jù)螺紋各參數(shù)的定義設(shè)計了螺紋大小徑、中徑、螺距以及牙型角的計算方法;對螺紋牙型的真實曲線和遮擋曲線方程進(jìn)行推導(dǎo),從而建立了螺紋圖像失真模型,對失真現(xiàn)象引起的參數(shù)測量誤差進(jìn)行補(bǔ)償。最后,進(jìn)行參數(shù)測量實驗,并對測量過程中產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析。根據(jù)提出的螺紋測量方案分別進(jìn)行測量系統(tǒng)標(biāo)定實驗、螺紋參數(shù)測量實驗;對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差計算并與國家標(biāo)準(zhǔn)對比,結(jié)果表明該測量方法可以實現(xiàn)對螺紋各參數(shù)的測量,能夠滿足測量要求。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG85;TP391.41
【圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文畸變可以分為徑向畸變、偏心畸變以及薄棱鏡畸變由畸變引起的誤差主要來源于徑向畸變產(chǎn)生。因此小誤差，主要是針對徑向畸變而言�，F(xiàn)徑向畸變是因為遠(yuǎn)離鏡頭中心的光線比靠近鏡畸變包括桶型畸變和枕型畸變，桶型畸變是像素點(diǎn)素點(diǎn)向中心點(diǎn)聚縮形成的，如圖 1.4 所示。

點(diǎn)向中心點(diǎn)聚縮形成的，如圖 1.4 所示。圖 1.4 枕型畸變和桶型畸變畸變的數(shù)學(xué)模型，k1和 k2為徑向畸變的系數(shù)2 2 2 2 21 22 2 2 2 21 2[ ( ) ( ) ][ ( ) ( ) ]rrx x k x y k x yy y k x y k x y 于鏡頭的制造和加工的缺陷引起的，如圖 1.5無法在同一條直線上便可造成偏心畸變。偏心分別是偏心畸變的兩個系數(shù)。

圖 2.4 MV- SUB 500M 工業(yè)相機(jī)需要考慮待測零件成像特征，又要與相機(jī)搭選擇鏡頭依據(jù)[20]：經(jīng)量產(chǎn)的鏡頭，如果采用定制鏡頭會大大提容性好的鏡頭，如果相機(jī)和鏡頭不能進(jìn)行好使測量系統(tǒng)的設(shè)計變得困難；率要適中，如果放大倍數(shù)過小則無法清晰的部分參數(shù)難以進(jìn)行精確測量，同樣也不能使整體輪廓進(jìn)行成像；大一些，焦距過小的得鏡頭往往畸變系數(shù)較

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本文編號：2779116