本文關(guān)鍵詞：基于計(jì)算機(jī)視覺的典型熱態(tài)農(nóng)機(jī)鍛件幾何參數(shù)測(cè)量研究

  更多相關(guān)文章： 熱態(tài)鍛件 幾何參數(shù) 計(jì)算機(jī)視覺 犁體 結(jié)構(gòu)光

【摘要】：農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境(尤其是田間作業(yè)機(jī)械)大部分都比較惡劣,所以要求其工作部件的機(jī)械性能較高,例如耙片、犁體、割刀等,這些零件的成形往往需要經(jīng)過鍛造加工。在鍛造過程中由于磨損、壓機(jī)變形、模具變形、偏載以及人工操作的主觀性等原因?qū)е洛懺斐善烦叽缗c模具設(shè)計(jì)尺寸不一致,所以在鍛件生產(chǎn)過程中,及時(shí)對(duì)其尺寸進(jìn)行測(cè)量和控制非常必要。犁體是耕地機(jī)械的重要基礎(chǔ)件,尺寸測(cè)量是其生產(chǎn)制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。目前犁體尺寸的測(cè)量多為采用機(jī)械式量具的人工測(cè)量,測(cè)量誤差大、周期長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,勞動(dòng)條件差。計(jì)算機(jī)立體視覺具有三維、精密、實(shí)時(shí)、方便、高效、非接觸、自動(dòng)化、信息豐富、便于分析建模等優(yōu)點(diǎn)。本文在分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對(duì)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)過程中熱態(tài)鍛件尺寸測(cè)量難的問題,提出了基于計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理的測(cè)量方法,圍繞犁體鍛件的幾何參數(shù)測(cè)量問題展開了深入研究。主要內(nèi)容包括：(1)研究熱態(tài)鍛件圖像的目標(biāo)提取和邊緣檢測(cè)方法。針對(duì)熱態(tài)鍛件強(qiáng)光干擾和高溫輻射對(duì)熱態(tài)鍛件目標(biāo)提取的影響,研究了高溫鍛件在各種色彩空間中的圖像特征,提出了基于色彩空間轉(zhuǎn)換和動(dòng)態(tài)閾值分割的目標(biāo)提取方案；針對(duì)熱態(tài)鍛件氧化皮、燒蝕、燒傷、碳化等因素對(duì)熱態(tài)鍛件邊緣提取的不利影響,分析了傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)算子中固定結(jié)構(gòu)元素的缺點(diǎn),研究了形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)元素的形狀、尺寸、方向、權(quán)重對(duì)熱態(tài)鍛件邊緣提取效果的影響,構(gòu)造了多元、多尺度形態(tài)學(xué)邊緣檢測(cè)算子。實(shí)現(xiàn)了熱態(tài)鍛件圖像的目標(biāo)提取和邊緣檢測(cè)。(2)研究基于雙目立體視覺的犁體輪廓檢測(cè)方法�？紤]到犁體輪廓對(duì)于犁體曲面設(shè)計(jì)、工作性能的影響及其在犁體鍛件現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中的重要地位,將基于雙目立體視覺的犁體輪廓測(cè)量引入到犁體鍛件現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中。研究了計(jì)算機(jī)雙目立體視覺的標(biāo)定方法和三維檢測(cè)算法,提出了二次校正的三維重構(gòu)方法,開發(fā)了相應(yīng)程序,實(shí)現(xiàn)了犁體輪廓的邊緣提取、邊緣重構(gòu)、邊緣擬合和數(shù)學(xué)描述,解決了犁體輪廓尤其是熱態(tài)鍛件犁體輪廓測(cè)量難的問題。(3)研究基于雙目立體視覺和結(jié)構(gòu)光的犁體樣板曲線檢測(cè)方法。由于犁體樣板曲線是犁體曲面設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)的重要依據(jù),本文提出了雙目視覺與結(jié)構(gòu)光相結(jié)合的樣板曲線測(cè)量方法,研究了結(jié)構(gòu)光條紋中心的提取方法和三維重構(gòu)算法,開發(fā)了相應(yīng)程序。實(shí)現(xiàn)了犁體結(jié)構(gòu)光樣板曲線的光刀中心提取、重構(gòu)、擬合和數(shù)學(xué)描述,解決了犁體樣板曲線尤其是熱態(tài)鍛件犁體樣板曲線測(cè)量難的問題。為犁體樣板曲線的測(cè)繪、描述、設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)提供了新的途徑。并將這一思路拓展到其它特征曲線和性能曲線的檢測(cè)中,包括翻土曲線、碎土曲線和等高線等。(4)研究基于結(jié)構(gòu)光三維視覺的犁體曲面檢測(cè)方法。根據(jù)結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量模型和標(biāo)定原理,提出了基于主動(dòng)視覺和平面靶標(biāo)的“三步法”的線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法,構(gòu)建了基于被測(cè)物一維平移的線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量硬件系統(tǒng),研究了線結(jié)構(gòu)光三維重構(gòu)和測(cè)量算法,編寫了完整的檢測(cè)重構(gòu)程序。系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、成本低,實(shí)現(xiàn)了犁體曲面的三維重構(gòu)和擬合,解決了犁體曲面尤其是熱態(tài)鍛件犁體曲面測(cè)量難的問題,為犁體曲面的檢驗(yàn)、測(cè)繪、描述、制造和設(shè)計(jì)提供了新的途徑。(5)研究基于計(jì)算機(jī)視覺的農(nóng)機(jī)熱態(tài)鍛件形位公差檢測(cè)方法。形位公差包括平行度、圓度、垂直度、同軸度等,是工件質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容,也是熱態(tài)鍛件幾何精度檢測(cè)的難點(diǎn)。本文以農(nóng)機(jī)(犁體附件)鍛件中的直角連接板、半圓形護(hù)板為例,研究了基于計(jì)算機(jī)視覺的圓度和垂直度的檢測(cè)方法和實(shí)現(xiàn)算法,開發(fā)了相應(yīng)的程序。也為其它熱態(tài)鍛件形位公差的非接觸在線實(shí)時(shí)測(cè)量提供參考。(6)最后以熱態(tài)犁脛鍛件的幾何尺寸和熱態(tài)半圓形護(hù)板的圓度公差為試驗(yàn)測(cè)量對(duì)象,在鍛造現(xiàn)場(chǎng),對(duì)基于計(jì)算機(jī)視覺的農(nóng)機(jī)熱態(tài)鍛件幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的可行性、效率、精度、工作的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S220.6;TP391.41

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張長春,孔維一,胡凌云;鑄鍛聯(lián)合工藝生產(chǎn)農(nóng)機(jī)復(fù)雜鍛件的應(yīng)用研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);1996年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李貴全;陳陽;;精密鍛件重量(體積)的精確計(jì)算方法[A];第十五屆中國科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

2 張龍;謝偉明;何顯中;吳運(yùn)剛;岳茂雄;;大鍛件尺寸測(cè)量與控制系統(tǒng)的研制[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)、中國儀器儀表學(xué)會(huì)2004年西南三省一市自動(dòng)化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

3 郭會(huì)光;陳慧琴;劉建生;何文武;;我國大型鍛造發(fā)展的研究[A];第六屆華北（擴(kuò)大）塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2009年

4 賈振平;;帶殼體從動(dòng)錐齒輪鍛件的工藝分析及探討[A];2010重慶汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文專輯[C];2010年

5 蔣理興;S∮窶，

本文編號(hào)：1302270