基于数字图像处理技术的工件平行度测量新方法

基于数字图像处理技术的工件平行度测量新方法

一、基于数字图像处理技术的测量工件平行度的新方法(论文文献综述)

梁嵩鹏[1](2021)在《太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统研究与实现》文中研究表明随着人类对于太空的探索逐渐深入,各类航天器相关的技术也在逐步发展,对于航天器的要求也在不断提高,随之而来的便是对于航天器太阳翼技术要求的提升。太阳翼可以在航天器进行空间工作时为其提供能量,其对航天器空间任务的成败有着较大的影响。为了使得太阳翼在空间工作时能够正常展开,应提前对其进行地面展开试验,而展开架导轨的相关参数对于太阳翼地面展开试验极为重要。本课题所研制的太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统可以对太阳翼展开架导轨的多个参数进行测量,其系统能够有效提升导轨参数测量的准确性、便捷性,具有较高的自动化水平及信息化水平。本课题对太阳翼地面展开试验所用展开架导轨的参数测量方法进行了详细的分析,了解了现有的导轨直线度、平行度、水平度误差测量方法,并针对相关的现有测量方法优缺点进行了分析。在此基础上,结合系统相关需求,提出了太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统的总体设计方案。并针对各个参数的测量原理进行了详细分析。首先,针对系统相关的硬件需求,采用工控机作为系统的主控设备,通过光电自准直仪、倾角传感器、拉力传感器、张力传感器进行相关数据的采集,并通过直线滑台和电移台控制器控制直角棱镜的运动。为了实现自动化测量,设计了桥板驱动装置,其按照节距法带动桥板进行运动,以便采集纵导轨直线度、平行度、水平度误差测量所需数据。并完成了系统整体的机械结构设计。其次,按照模块化、自动化的设计理念对上位机软件系统进行开发,完成了其交互界面及功能模块的设计。根据桥板驱动装置的功能需求及硬件结构,设计了桥板驱动装置软件系统,其可实现与上位机软件系统的数据传输及桥板驱动装置的电机控制。通过上位机软件系统与桥板驱动装置软件系统的相互配合,完成了系统中自动测量、手动测量及数据处理等多个工作过程。并采用最小包容区域法及两端点连线法等算法实现相关测量数据的处理。最后,对太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统进行了安装及测试,并对系统测试结果进行分析。通过系统功能测试验证了系统的各个功能能够按照要求有效实现,通过误差分析计算,系统的纵导轨直线度、平行度、水平度误差测量精度均优于0.1mm。系统运行良好,状态稳定。

李福洋,张二亮,朱子文,牛鹏辉[2](2020)在《基于数字图像相关方法的齿轮轴线平行度误差测量》文中提出以一级减速齿轮副为研究对象,基于数字图像相关方法,提出了一种齿轮轴线平行度误差的光学测量方法。结合刚体运动学原理,计算了齿轮轴运动的旋转矩阵和平移矩阵,将齿轮轴端面目标点的坐标变化转化为齿轮轴线的方向向量和转角,确定了齿轮轴的空间姿态。结果表明:基于数字图像相关方法可以实现齿轮轴线平行度误差的非接触测量;同时,根据主、从动轮的转角和传动比,还可进一步获得齿轮副的传动误差曲线。

孙佳贺[3](2020)在《基于机器视觉的镁合金板材垂直度在线检测系统》文中提出垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标,其作为位置公差是各类板材的重要评价指标之一。目前在山西大同某镁合金板材生产厂家依然采用人工使用塞尺结合工装的手动方式进行测量,该种测量方式不仅无法满足生产效率的要求,更无法满足检测精度的要求。即便该生产单位对测量标准有严格统一的规定,但是人工检测的方式难以保证这一标准严格执行,从而导致误检情况的发生。机器视觉具有快速、非接触、高效、远距离以及高精度等特点,本文将机器视觉引入板材垂直度测量领域,开发垂直度检测系统,结合镁合金板材生产厂家的需求,从硬件选型、系统设计、算法研究以及上位机软件开发等方面进行研究,最终搭建一套垂直度在线检测平台。首先,本文对图像处理中常用的边缘检测算法进行实验,对比实验结果进行总结。并针对传统Canny边缘检测算子存在的抗噪声能力差、提取结果存在虚假边缘以及边缘模糊等问题进行改进。本文采用双边滤波代替传统Canny算子中的高斯滤波减少边缘丢失,并在计算Canny算子的高低阈值时,采用两次OSTU法进行计算。将基于Zernike矩的亚像素边缘检测与Canny边缘检测算法相结合,通过Canny算子进行像素级的粗定位,然后根据该边缘对原图像进行裁剪,再进行亚像素提取。该种方法不仅提高检测精度,还能避免资源浪费,提高检测效率。其次,本系统采用双远心镜头,该镜头物距固定,当物距发生变化时需放松固定螺栓,调整物距。该种手动调整的方式对检测精度以及检测系统的整体效率都会产生一定的影响。为了能够提高系统的自动化程度以及对焦精度,本文开发了自动对焦功能。为避免在自动对焦的过程中引入额外的检测设备,本文采用了基于图像处理的自动对焦技术,通过图像清晰度评价函数以及搜索算法对驱动电机进行负反馈控制。本文对常见的图像清晰度评价函数进行归类总结与分析,通过对比实验,选择出适合于本系统的图像清晰度评价函数。针对于不同搜索算法,本文也进行了总结对比,针对传统爬山算法容易陷入局部极值的缺点,提出一种预先分类的快速爬山搜索策略:该搜索算法在粗调阶段,通过预先建立对焦函数,粗略估计对焦位置,以较大步长连续采集三幅图像,并计算三幅的图像清晰度评价值,分别记为M1,M2和M3,当M1(27)M2(29)M3时,结束粗调,进入精调阶段。在精调阶段,通过二分法对最佳对焦点进行逼近。最后,基于MFC工具库进行上位机的GUI界面设计,针对需要实现的功能在Dialog窗口上做出相对应的按键Button满足功能要求并便于用户使用。根据测试结果分析,本文所采用的算法可以满足对检测精度以及检测效率的要求,且系统的对焦稳定性良好,取得较好的检测效果。

王梦斐[4](2020)在《游标卡尺自动检定系统研究》文中研究表明游标卡尺作为最常用的实物量具,在工业现场的应用极为广泛,其测量结果的准确性直接影响机械产品质量,因此游标卡尺需要定期进行检定。目前,人工检定仍然是游标卡尺的主要检定方式,其检定效率低下,检定过程受人为主观因素影响大,检定精度低、可靠性差。随着新方法新技术的不断涌现,计量检定正向着自动化、集成化和智能化方向发展。本文正是在现代光电检测技术、自动控制技术和误差分析与补偿技术等相结合的基础上,提出了一种基于机器视觉的游标卡尺自动检定方法。论文首先根据国家检定规程分析了游标卡尺的检定项目及其技术指标,制定了自动检定系统总体方案。设计并构建了包括卡尺装夹定位与夹持拖动、量块自动抓取、机器视觉检测等在内的硬件单元,开发了信号采集、运动控制、卡尺检定、系统标定和数据管理等软件模块。该系统以标准量块作为长度量值溯源,以机器视觉代替人眼实现卡尺自动读数与特征参数测量,通过直线电机电压反馈进行卡尺测量力的精确控制,从而实现了游标卡尺标尺标记宽度、零值误差、刀口内量爪平行度和示值误差等项目的高精度自动化检定。根据检定项目及精度要求,系统采用放大倍数不同的两套视觉模块,它们在直线电机驱动下移动到各检测工位,实现卡尺特征参数的视觉测量和自动读数。在对标记宽度、零值误差、刀口内量爪平行度等的检定时,为了获取不同高度平面上的清晰图像,论文基于图像清晰度评价函数提出了改进的爬山搜索法,实现了视觉模块自动对焦。通过水平和竖直方向投影、最大类间方差阈值分割和最小二乘直线拟合算法实现目标主体的精确定位,以及目标边缘或中心线等特征的提取,计算得到特征参数测量结果。在示值误差检定时,依据人眼读数规律将整数和小数部分分别进行读数。其中,整数部分读数采用了游标尺零刻线位置检测、主尺数字定位识别、主尺刻线识别等图像处理算法,小数部分读数则通过目标区域分割、对齐刻线检测、游标尺数字定位识别等算法实现。对0~300mm量程的常用类型游标卡尺进行了自动检定试验,试验结果表明,本文研制的游标卡尺自动检定系统与人工相比,其检定结果更加稳定可靠,检定效率提高了5倍。通过不确定度分析,本系统对游标卡尺特征参数视觉测量的扩展不确定度为1.50μm,示值误差检定的扩展不确定度为4.86μm,达到了游标卡尺检定精度要求。

李淑君[5](2019)在《磁流变液制动系统流固耦合分析与试验研究》文中研究表明磁流变液作为智能材料领域较为活跃的一支,以其连续、可逆、迅速的磁流变效应且易于控制等特点,在航空航天、液压传动、机械系统、生物医疗以及日程生活等领域中已有很多应用,如阻尼器、抛光、控制阀、复合材料构件、离合器、制动器等。尽管可以举出不少涉及磁流变液制动器的应用实例,但这并不意味着磁流变液制动系统已经趋于成熟,恰恰相反,磁流变液制动系统还没有普遍适用的解决框架和理论架构,国外也仅有少数几种商业化磁流变液制动器产品,且其关键技术处于保密状态,在理论上和技术上均存在着诸多挑战。从大型化工程实际角度而言,磁流变液制动系统还处于初级探索阶段,由于应用空间、磁路有效性、制动效能和磁流变液固有属性的限制,目前还不可能对磁流变液制动系统进行比较好的路试或惯性试验模拟,学术界在基础理论与核心技术的探索上还有很长的路要走。特别是在制动过程中,散热问题和流固耦合演化规律是目前磁流变液制动系统所面临的两个主要难题,尤其是复杂工况下实现稳定的有效制动还是一个急需解决的研究热点之一。本文的主要工作是:首先,设计提出了一种新型多槽磁流变液制动系统;其次,针对磁流变液制动系统的流固强耦合问题,提出了流固耦合影响因子(δ)的概念;再次,在我校自主研发设计的工业制动器惯性试验台基础上,经反复优化与完善,集成了PIV与DIC数字图像处理技术、多个系统联合控制等,改进与搭建了一种综合磁流变液制动系统试验台;最后,初步完成了新型多槽磁流变液制动系统样机在单次紧急制动工况下的试验研究。具体而言,本文取得了如下几个方面的阶段性研究成果:1)从微观角度对磁流变液的成链机理进行了详细分析,根据偶极子理论研究了磁性颗粒在外加磁场下的受力情况,得到了磁性颗粒的动力学方程;采用“速度-verlet”积分算法,对磁流变液的成链机理进行了仿真分析;为后续开展磁流变液制动系统的设计及制动性能的研究提供理论依据。2)本文设计提出了一种新型多槽磁流变液制动系统,即:除保留双线圈旁置外,在其中心位置增加了1个励磁线圈;制动盘的端面沿径向方向依次增加了散热槽。制动盘应尽可能被划分为N个,且增加相应的散热槽,逐步解决大型化应用问题。此外,通过磁感应强度分布和制动性能的仿真与数值分析表明:本文所设计的新型多槽磁流变液制动器能够产生更大的制动力矩,同时磁路设计更为合理,且有助于拓宽对励磁电流的调节范围。3)对磁流变液制动系统性能进行流固耦合综合研究是本文的一个重要工作。以双线圈旁置式磁流变液制动器和新型多槽磁流变液制动器为例,本文分别采用修正的Bingham模型和Herschel-Bulkley模型完成了其流固强耦合分析,详细解释了流固耦合分析方法,并通过数值求解得到流固耦合影响因子(δ)数学表达式。结果表明:所设计的新型多槽磁流变液制动器不仅使散热性能有所改善,而且其研究方法及结果可为解决复杂多物理场强耦合问题提供参考。4)新型多槽磁流变液制动器在单次紧急制动工况的初步试验测试表明:所设计的新型多槽磁流变液制动器随着制动时间的增加,制动力矩呈波动减小趋势,反映出流固耦合分析的必要性与正确性。制动盘表面制动温度的仿真结果具有良好的效果,与试验结果相比,所有测试点的相对误差均很小(≤5%),表明了仿真结果与试验结果基本吻合。但试验制动时间与仿真结果相比延迟约0.22 s。综上所述,本文的研究工作可为磁流变液制动系统产品的结构设计、优化与改进提供有用的见解,具有一定的实用价值。

高俊鹏[6](2019)在《制动主缸补偿孔检测误差补偿及图像处理研究》文中指出近年来,随着我国经济的快速发展,汽车保有量随之不断增加,汽车安全已成为人们日常生活关心的重要问题之一,车辆制动系统是汽车安全性能的重要组成部分,尤其是汽车制动系统核心部件——制动主缸,其质量与车辆制动效果密切相关,并直接影响汽车行驶安全。制动主缸质量检测包括补偿孔尺寸参数、内表面质量、性能测试等检测,其中补偿孔尺寸参数、内表面质量是关系制动主缸性能的关键,在制动主缸生产企业,出厂前孔内检测是不可缺少的检验项目。截止目前,制动主缸补偿孔在线检测仍是一项前沿检测技术,现有常规的检测方法无法满足日益增长的检测要求,本实验室针对当前制动主缸补偿孔形位尺寸检测精度低、成本高、效率低等落后技术现状,提出了一种集光、机、电于一体的高性能精密检测方案,该方案以机械传动为基础,利用CCD摄像技术获取制动主缸补偿孔图像,通过实时图像处理实现制动主缸补偿孔在线检测。本文基于吉林省科技厅科技支撑计划项目“汽车制动主缸内表面质量光电在线检测技术研究”,以减小试验样机检测误差,提高检测精度为目的,对检测过程中存在的误差源进行了辨识和补偿研究,同时,设计了双远心光学系统,并针对检测原理中的图像预处理、图像边缘提取等图像处理技术进行了研究,具体研究内容如下:探讨了影响试验样机检测精度的几何误差和控制系统误差等误差具体形式,并对存在误差源进行关键项简化处理,同时,以多体系统理论为基础,应用齐次坐标变换原理构建了试验样机综合误差模型。描述了空间几何误差具体形式,构建了试验样机平动轴和回转轴几何误差辨识模型,同时,开展了几何误差测量实验,根据几何误差数据特性提出了增量式误差补偿方法。针对制动主缸补偿孔检测本质特征,基于光学内窥基本原理设计了物像远心光学系统,即双远心光学系统。并对光学摄像系统中所涉及数字图像处理技术进行了研究,提出了一种适用于本课题检测图像的平滑处理方法和Gauss-Laplacian算子。基于误差补偿研究,提出了一种综合误差补偿方案。并通过物理建模,对误差补偿方案进行对比检测实验,实验数据表明,所研究综合方案在本课题中可以有效地减小试验样机存在的几何误差,大幅地提高试验样机的检测精度。

石子开[7](2019)在《导光板微结构冲点机床在位图像测量系统关键技术的研究》文中进行了进一步梳理近年来,液晶显示技术的飞速发展带动了下游产业背光模组的发展,而作为背光模组关键元件的导光板,其制作工艺水平决定了液晶显示的品质。本课题组为了提高导光板微结构点阵的加工工艺水平研制了微结构冲点机床,该机床需要有测量装置的辅助才能加工出给定尺寸的微结构点阵列。为了解决传统测量仪器与机床工作台不在同一物理平台,测量需反复装卸工件导致加工精度低的难题,本文基于机器视觉技术提出在微结构冲点机床上集成在位测量系统的方案,该方案从硬件和软件算法两个方面进行研究,以下为本文的主要研究内容:本文首先针对导光板微结构冲点机床的结构特点对在位测量系统进行了总体设计,并从软硬件的选择,系统检测算法等方面进行了分析。针对视觉测量的特点,本文研究了微结构图像的预处理算法,包括图像的滤波、二值化、数学形态学处理。其中通过直方图研究了微结构图像的噪声分布,对比选用了对边缘细节保护较好的双边滤波算法;改进了针对微结构图像阈值选取的Otsu算法,缩小了阈值搜索的范围,提高搜索速度;运用数学形态学技术去除干扰目标检测的细痕、斑点等因素。预处理为后续的边缘检测带来便利。针对预处理后的微结构图像,本文从定位精度和运行速度两方面对比分析了经典像素级的边缘检测算子,提出基于Roberts-Zernike矩的亚像素检测算法,与传统的Zernike相比,在保证精度的前提下,大幅提高了检测的速度。针对亚毫米视野测量系统视野小,传统的摄像机标定技术不适用的情况,本文结合视觉测量的特点,提出基于棋盘格标定板的两步标定法,将镜头畸变系数和CCD像素当量分开标定。推导镜头的畸变系数,只需拍摄一张棋盘格图像即可实现畸变系数的求解,操作简单,标定结果精度较高,具有参考意义。最后通过微结构点阵列的加工实验分析了检测系统的稳定性,通过与白光干涉仪的测量结果作对比,得出本文系统最大误差不超过1.4μm的结论。从稳定性和精度两方面验证了本系统作为导光板微结构冲点机床辅助加工手段的可靠性。

刘显喜[8](2019)在《基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量系统的研制》文中研究表明在机械加工制造中,随着加工精度的提高使得对测量精度的要求也提高,因此对几何形状误差测量的研究已经成为了一个重要的研究方向,其中导轨的平行度是难点之一。本文参考平面度测量方法提出了一种基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量方法,该方法为利用无衍射光基准发生器发射无衍射光基准作为空间直线基准,设计开发了一种平行度测量系统,其基本测量原理为:以无衍射光基准作为空间直线基准,通过位姿测头的前后相机拍摄无衍射光基准图像,利用前后相机图像算出相应的转换矩阵,最后通过相关的数据算法获得测量点的数据信息。对所有测量截面和所有的测量点进行测量得到所有的测量数据,利用误差评估算法实现导轨平行度和平板平面度的精密测量。这种仪器结构简单、测量精度较高,可测量导轨平行度,也可以测量导轨直线度和平板平面度。本文根据导轨平行度和平板平面度的测量要求和被测对象的特点,参考平面度测量方法,确定了测量方案。在硬件方面,对平行度测量系统进行了详细的硬件设计和光路设计,并加工了所有零部件,最终完成了样机组装和相关的实验测试。根据仪器的实际需要定义了相应的坐标系并通过坐标系建立了完整的数学模型。在软件方面,根据仪器的数学模型和平面度平行度的误差评估方法和原理,基于C++编程语言设计了配套的程序框架和评估程序,实现了对仪器的测量数据的采集、存储、评估和结果的输出等功能。最后,本文分析了平行度测量系统的主要误差来源,对数学模型中定义的用于数据转换的相关参数设计了标定方案并进行了标定实验。通过对实验室现有的导轨和平板进行了验证性实验并得到了相应的误差评估结果。对整个测量系统的测量精度以及测量的可靠性和稳定性提供了技术支撑。

田雨辰[9](2019)在《激光球杆仪结构设计及伸缩导轨调整方法研究》文中研究说明随着智能制造的不断发展,工业机器人作为智能制造的主力军,将面临前所未有的发展机遇。目前,工业机器人已拥有代替人从事简单的生产线操作和装配的能力,但未能满足精密操作的要求;工业机器人位置精度测量主要采用激光跟踪仪,而市场上激光跟踪仪价格昂贵,不能满足国内工业机器人的发展需求,提出一种结构简单、开发周期短、成本低的空间运动误差测量装置对于提高工业机器人的运动精度具有重要意义。本文提出了一种基于球坐标原理实现空间运动误差测量的激光球杆仪(又称3D激光球杆仪),该装置由两个相互正交的转台和一个通过两转轴交点且正交于水平轴的伸缩机构组成,本课题采用了精密二维转台和伸缩机构相结合的方法实现其空间运动功能;采用激光干涉仪和圆光栅分别测量径向距离和转轴旋转角度来实现其空间位置测量功能。伸缩机构作为3D激光球杆仪的主要运动部件之一,装配误差和受力变形将严重影响悬臂状态下的伸缩机构的运动精度,伸缩机构的运动精度将严重影响3D激光球杆仪两转轴的旋转角度,且该角度无法测量,进而严重影响3D激光球杆仪的精度。为减小受力变形和装配误差对伸缩机构运动精度的影响,本文提出了一款高精度的伸缩导轨,该伸缩导轨以导轨滑块运动单元为基础件,通过垒叠安装的方式实现其基本运动功能;设计伸缩导轨结构来减小其在悬臂状态时的变形,根据导轨直线度和平行度测量原理,本文提出一种用于伸缩导轨运动精度的调整和测量方法,该方法实现了伸缩导轨两个导轨滑块运动单元的运动轴线之间所存在角度的测量,该角度测量值可用于指导伸缩导轨运动精度的调整。调整后,滑块沿上导轨运动时,X向和Y向运动误差分别由44μm和439μm降到20μm和14μm;滑块沿下导轨运动时,X向和Y向运动误差分别由45μm和158μm降到25μm和37μm;伸缩导轨的X向和Y向运动误差分别由105μm和281μm降到47μm和48μm。结果表明伸缩导轨运动误差明显减小,调整和测量方法可靠。

刘嘉帆[10](2019)在《3C用小型直流马达质量缺陷视觉检测》文中认为目前,机器视觉在标准工件检测方面有了重大突破。在非标准领域,由于缺乏标准参数,视觉系统的通用性较差。本文以大众汽车空调风叶处使用的非标工件小型直流马达作为对象,针对流水组装线上可能出现的质量缺陷问题,进行视觉检测系统的研究与开发。本论文的主要工作以及贡献如下:1、总结国内外相关的机器视觉方案。针对小型直流马达自动化产线上检测工位多、视场角度不同的情况,完成检测系统图像采集系统的设计。2、对原始图片进行图像处理。研究基于灰度直方图的分段线性灰度变换,成功的增强了PIN针图片与焊锡图像的对比度,针对车间中存在多种噪声的问题,研究空间域与小波变换混合的去噪算法,去除多种混合噪声。为了提取目标区域,研究一种适用于齿轮电刷片的改进最大类间方差法,分割出了电刷针脚部分;研究一种局部熵和局部方差混合的过渡区提取方法,进行PCB基板中焊点区域的分割。采用基于Canny算法与亚像素边缘拟合的方法进行亚像素边缘的提取,检测精度精确到了亚像素级。3、根据图像处理结果,设计相应的缺陷检测算法。通过检测边缘梯度方向与霍夫直线检测,进行不规则间隙的最小宽度测量。采用基于平行度公差的检测方法,检测电刷片针脚偏移程度。通过计算PIN截面各个连通域的位置偏差,与标准值进行差分,将结果与阈值相比较判断PIN变形。对于漏焊、短路等焊锡缺陷分类问题,提取二值图像的各种特征,构建分类决策树,进行检测识别。对四个检测部位的采集系统、图像算法以及缺陷检测方法进行整合,开发小型马达视觉检测系统。使用本文的检测系统进行现场检测实验,结果说明本文的检测方法以及开发的检测系统可以达到产品生产中实时检测的目的,成功的投入了生产运行。

二、基于数字图像处理技术的测量工件平行度的新方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于数字图像处理技术的测量工件平行度的新方法(论文提纲范文)

(1)太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究目的与意义
        1.1.1 课题来源及背景
        1.1.2 课题研究目的及意义
    1.2 国内外相关技术研究现状
        1.2.1 直线度测量方法研究现状
        1.2.2 平行度测量方法研究现状
        1.2.3 水平度测量方法研究现状
    1.3 课题主要研究内容及章节安排
第2章 系统总体方案设计及测量原理研究
    2.1 系统功能需求及技术指标
        2.1.1 系统功能要求
        2.1.2 系统需求分析
    2.2 系统总体方案设计
    2.3 直线度及平行度测量原理研究
        2.3.1 光电自准直仪测量原理
        2.3.2 直线度测量原理
        2.3.3 平行度测量原理
    2.4 水平度测量原理研究
        2.4.1 倾角传感器测量水平度原理
        2.4.2 平面水平度合成算法
    2.5 本章小结
第3章 硬件系统设计及实现
    3.1 硬件系统总体方案设计
        3.1.1 硬件系统功能及需求分析
        3.1.2 硬件系统总体框架
    3.2 硬件系统设备选型
        3.2.1 工控主板选型
        3.2.2 光电自准直仪选型
        3.2.3 倾角传感器选型
        3.2.4 拉力传感器及张力传感器选型
        3.2.5 直线滑台及电移台控制器选型
    3.3 桥板驱动装置设计及实现
        3.3.1 桥板驱动装置结构设计
        3.3.2 桥板驱动装置电机控制器设计
    3.4 硬件系统集成
    3.5 系统机械结构设计及实现
    3.6 本章小结
第4章 软件系统设计及数据处理算法研究
    4.1 软件系统总体方案设计
        4.1.1 软件系统功能及需求分析
        4.1.2 软件系统总体框架
    4.2 上位机软件设计及实现
        4.2.1 上位机软件设计及模块划分
        4.2.2 初始配置模块设计
        4.2.3 测量控制模块设计
        4.2.4 手动测量模块设计
        4.2.5 数据处理模块设计
    4.3 桥板驱动装置软件设计及实现
        4.3.1 桥板驱动装置软件设计及模块划分
        4.3.2 桥板驱动装置软件模块设计
    4.4 测量数据处理算法研究
        4.4.1 最小二乘法
        4.4.2 最小包容区域法
        4.4.3 两端点连线法
    4.5 本章小结
第5章 系统测试及结果分析
    5.1 系统测试方案设计
        5.1.1 系统测试内容
        5.1.2 系统测试流程
    5.2 系统标定及安装
        5.2.1 子系统标定及测试
        5.2.2 系统安装
    5.3 系统功能测试
    5.4 系统测试结果及测量误差分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(2)基于数字图像相关方法的齿轮轴线平行度误差测量(论文提纲范文)

0 引言
1 齿轮轴线平行度误差
2 基于数字图像相关方法测量齿轮轴空间姿态
    2.1 数字图像相关方法
    2.2 齿轮轴线方向向量的测定
        2.2.1 计算齿轮轴平移矩阵v和旋转矩阵R
        2.2.2 计算齿轮轴线方向向量n和转角φ
3 实验方案及结果
    3.1 实验流程
    3.2 实验测量系统
    3.3 实验方案
    3.4 实验结果
4 结语

(3)基于机器视觉的镁合金板材垂直度在线检测系统(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机器视觉零件检测国内外发展现状
        1.2.2 垂直度测量国内外发展现状
        1.2.3 自动对焦国内外发展现状
    1.3 研究内容及方法
    1.4 论文结构
2 垂直度在线检测系统总体设计
    2.1 系统需求分析
    2.2 系统硬件选型
        2.2.1 工业相机选型
        2.2.2 镜头选型
        2.2.3 光源选型及布置
    2.3 硬件系统搭建
    2.4 本章小结
3 垂直度检测算法研究
    3.1 图像去噪
        3.1.1 常规滤波方法
        3.1.2 滤波处理实验分析
    3.2 像素级边缘检测
        3.2.1 Sobel边缘检测算子
        3.2.2 Roberts边缘检测算子
        3.2.3 Prewitt边缘检测算子
        3.2.4 传统Canny边缘检测算法
        3.2.5 几种边缘检测结果对比
        3.2.6 改进的Canny边缘检测算法
    3.3 亚像素级边缘检测
        3.3.1 常用亚像素边缘检测方法
        3.3.2 Zernike矩边缘检测法
    3.4 本章小结
4 检测系统自动对焦功能开发
    4.1 图像清晰度评价方法
        4.1.1 空域评价函数
        4.1.2 频域评价函数
        4.1.3 统计学评价函数
        4.1.4 信息熵评价函数
        4.1.5 各类评价函数实验分析
    4.2 搜索算法
        4.2.1 遍历搜索法
        4.2.2 Fibonacci搜索法
        4.2.3 爬山搜索算法
    4.3 改进的爬山搜索算法
    4.4 本章小结
5 人机交互界面开发及实验分析
    5.1 软件开发平台介绍
    5.2 软件界面设计
    5.3 软件功能实现
        5.3.1 基于Open CV的二次开发
        5.3.2 基于VS的二次开发
        5.3.3 上位机软件GUI设计
    5.4 实验及分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
个人简介
第一导师简介
第二导师简介
获得成果目录
致谢

(4)游标卡尺自动检定系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 计量器具自动检定
        1.2.2 视觉测量
        1.2.3 自动读数
    1.3 论文研究内容和结构安排
        1.3.1 论文的主要研究内容
        1.3.2 论文的各章节安排
第二章 游标卡尺自动检定系统总体设计
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 检定系统技术指标
        2.1.2 系统基本结构及原理
    2.2 检定系统硬件组成
        2.2.1 系统机械结构设计
        2.2.2 信号采集与运动控制模块
        2.2.3 机器视觉系统
    2.3 检定系统软件设计
        2.3.1 检定系统软件平台搭建
        2.3.2 检定系统软件模块设计
    2.4 本章小结
第三章 游标卡尺特征参数视觉测量
    3.1 自动对焦
        3.1.1 对焦窗口构建
        3.1.2 清晰度评价函数
        3.1.3 对焦搜索算法
    3.2 标记宽度与零值误差测量
        3.2.1 目标刻线定位与ROI提取
        3.2.2 特征提取与参数计算
    3.3 刀口内量爪平行度测量
    3.4 系统标定
    3.5 本章小结
第四章 游标卡尺自动读数
    4.1 图像预处理
        4.1.1 图像增强
        4.1.2 图像滤波
    4.2 主尺整数读数识别
        4.2.1 游标尺零刻线位置检测
        4.2.2 主尺数字定位识别
        4.2.3 主尺刻线识别
    4.3 游标尺小数读数识别
        4.3.1 目标检测区域分割
        4.3.2 对齐刻线检测
        4.3.3 游标尺数字定位识别
    4.4 本章小结
第五章 试验结果与系统不确定度评定
    5.1 自动检定过程
    5.2 检定试验结果
        5.2.1 重复性测量试验
        5.2.2 自动检定与人工检定对比试验
    5.3 系统的标准不确定度评定
        5.3.1 不确定度来源
        5.3.2 标准不确定度分量的计算
        5.3.3 合成标准不确定度
        5.3.4 扩展不确定度
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
在校期间的研究成果及发表的学术论文

(5)磁流变液制动系统流固耦合分析与试验研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 论文的选题背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 选题背景
    1.2 课题研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 磁流变液智能材料
        1.3.2 磁流变液制动系统
        1.3.3 磁流变液其它传动器件
    1.4 研究思路及技术路线
        1.4.1 课题研究思路
        1.4.2 技术路线
    1.5 本文主要研究工作
第二章 磁流变液及其流变特性
    2.1 引言
    2.2 磁流变液流变特性
        2.2.1 磁流变液组成
        2.2.2 流变本构方程
    2.3 磁流变液性能指标
        2.3.1 性能指标
        2.3.2 影响因素
    2.4 磁性颗粒动力学特性
        2.4.1 力学分析
        2.4.2 动力学模拟
    2.5 本章小结
第三章 磁流变液制动系统制动性能研究
    3.1 引言
    3.2 磁流变液制动系统结构设计
        3.2.1 结构设计与分析
        3.2.2 整机结构
    3.3 磁路设计原理
        3.3.1 磁路设计基本方程组
        3.3.2 励磁线圈磁路计算
    3.4 磁流变制动理论
        3.4.1 制动性能
        3.4.2 数值求解
    3.5 本章小结
第四章 磁流变液制动系统流固耦合分析
    4.1 引言
    4.2 流固耦合模型
        4.2.1 双线圈旁置式磁流变液制动器
        4.2.2 新型多槽磁流变液制动器
    4.3 双线圈旁置式磁流变液制动系统热力强耦合分析
        4.3.1 仿真参数设置
        4.3.2 结果与分析
    4.4 新型多槽磁流变液制动系统热力强耦合分析
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 磁流变液制动系统样机制造及试验台设计与改进
    5.1 引言
    5.2 制动系统样机
        5.2.1 样机制造材料选用
        5.2.2 温度传感器布置与电控
    5.3 试验台设计与改进
        5.3.1 试验台概述
        5.3.2 传感器装置
        5.3.3 试验台特点
        5.3.4 具体实施方式
    5.4 总装
        5.4.1 试验台装配要求
        5.4.2 制动系统组件装配
    5.5 本章小结
第六章 磁流变液制动系统综合特性试验研究
    6.1 引言
    6.2 试验整体方案
        6.2.1 方案设计
        6.2.2 调试与运转试验
    6.3 试验测试与结果分析
    6.4 系统评价与改进措施
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
附录
    附录1 剪切模式下磁性颗粒成链机理的MATLAB仿真程序
    附录2 双线圈旁置式磁流变液制动器动力学参数推导过程
博士期间发表学术论文及其他科研成果

(6)制动主缸补偿孔检测误差补偿及图像处理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 误差补偿及图像处理研究的提出
    1.3 国内外相关技术发展现状
        1.3.1 工件内表面检测技术发展现状
        1.3.2 误差检测及补偿技术发展现状
        1.3.3 图像处理技术发展现状
    1.4 本文主要的研究内容
第2章 误差源分析及综合误差建模研究
    2.1 试验样机的总体结构及检测原理
    2.2 误差源分析
        2.2.1 几何误差元素
        2.2.2 力变形误差元素
        2.2.3 控制系统误差元素
        2.2.4 其他误差
    2.3 误差源简化
    2.4 多体系统运动学分析
        2.4.1 拓扑结构及低序体阵列描述
        2.4.2 相邻体间的运动变换矩阵
        2.4.3 多体系统的零级运动方程
    2.5 综合误差建模
        2.5.1 建立拓扑结构及低序体阵列
        2.5.2 设定坐标系
        2.5.3 建立理想变换矩阵
        2.5.4 综合误差建模
    2.6 本章小结
第3章 空间几何误差辨识及补偿研究
    3.1 空间几何误差分析
    3.2 空间几何误差检测与辨识分析
        3.2.1 垂直平动轴误差检测与辨识
        3.2.2 水平回转轴误差检测与辨识
        3.2.3 垂直平动轴与水平回转轴垂直度误差检测与辨识
    3.3 空间几何误差测量实验
        3.3.1 构建空间坐标系
        3.3.2 平动轴几何误差测量实验
        3.3.3 回转轴转角误差测量实验
        3.3.4 垂直度误差测量实验
    3.4 误差补偿原理
        3.4.1 建立数据库
        3.4.2 构建补偿模型
        3.4.3 实施增量补偿
    3.5 误差补偿实验
    3.6 本章小结
第4章 双远心内窥光学系统设计及图像处理研究
    4.1 光源选择及应用效果分析
    4.2 双远心内窥光学系统设计
        4.2.1 内窥光学系统分析
        4.2.2 双远心光路设计
    4.3 图像增强
        4.3.1 空间域图像增强法
        4.3.2 图像平滑处理
        4.3.3 图像锐化处理
    4.4 图像边缘检测
        4.4.1 Laplacian算子
        4.4.2 Gauss-Laplacian算子
    4.5 补偿孔图像处理
        4.5.1 补偿孔图像处理过程
        4.5.2 补偿孔图像灰度化
        4.5.3 补偿孔图像中值滤波
        4.5.4 补偿孔图像锐化
        4.5.5 补偿孔图像边缘检测
    4.6 本章小结
第5章 综合误差补偿实验
    5.1 综合补偿方案
    5.2 综合检测实现
        5.2.1 建立增量式补偿模型
        5.2.2 图像实时采集
    5.3 补偿前后的比较
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(7)导光板微结构冲点机床在位图像测量系统关键技术的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源及意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景及意义
    1.2 基于视觉的图像测量理论
        1.2.1 机器视觉理论
        1.2.2 视觉测量技术
    1.3 计算机视觉测量技术的发展及关键技术
        1.3.1 视觉测量技术的研究现状及发展趋势
        1.3.2 亚毫米视野测量系统的组成及关键技术
    1.4 本文主要研究内容
        1.4.1 主要研究内容及章节安排
第二章 亚毫米视野图像测量系统的总体设计
    2.1 微结构冲点机床的硬件结构及功能需求
    2.2 物体成像及光源的影响
        2.2.1 图像的数据结构
        2.2.2 光照对成像质量的影响
    2.3 视觉测量系统的硬件模块
        2.3.1 视觉测量系统的设计
        2.3.2 相关硬件的选用
    2.4 视觉系统的算法与软件模块
        2.4.1 图像处理算法
        2.4.2 系统软件模块
    2.5 本章小结
第三章 图像预处理算法研究
    3.1 图像去噪
        3.1.1 噪声与信号的关系
        3.1.2 常见去噪算法的对比和选用
        3.1.3 视觉测量场合的去噪算法
        3.1.4 噪声分布估计
        3.1.5 滤波实验分析
    3.2 图像的二值化
        3.2.1 影响阈值选取的因素
        3.2.2 常用阈值选取的方法
        3.2.3 各算法实验分析与Otsu算法改进
    3.3 图像数学形态学处理
        3.3.1 结构元
        3.3.2 腐蚀和膨胀
        3.3.3 微结构图像的形态学处理
    3.5 本章小结
第四章 边缘检测算法研究
    4.1 边缘的类型
    4.2 经典像素级边缘检测
        4.2.1 梯度算子
        4.2.2 LOG(Laplacian-Guass)算子
        4.2.3 Canny算子
        4.2.4 微结构图像像素级边缘检测实验
    4.3 亚像素边缘检测技术
        4.3.1 常见的亚像素定位算法
        4.3.2 基于Roberts-Zernike矩的亚像素检测
    4.4 基于Roberts-Zernike矩的亚像素检测实验研究
    4.5 本章小结
第五章 亚毫米视野测量系统标定技术的研究
    5.1 二维成像模型
        5.1.1 摄像机针孔成像模型
        5.1.2 镜头畸变及其数学模型
    5.2 亚毫米视野测量系统标定技术
        5.2.1 亚毫米视野测量系统的特点
        5.2.2 亚毫米视野测量系统标定的两步标定法
    5.3 基于棋盘格的镜头畸变校正和像素当量的求解
        5.3.1 畸变系数公式推导
        5.3.2 棋盘格角点理想和实际像素坐标提取
        5.3.3 测量系统的标定及结果分析
    5.4 本章小结
第六章 微结构点阵列加工实验及分析
    6.1 加工前准备工作
        6.1.1 加工工艺流程
    6.2 微结构测量实验分析
        6.2.1 检测系统稳定性测试
        6.2.2 检测系统测量精度分析
    6.3 检测误差来源分析
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间所取得的研究成果
致谢

(8)基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量系统的研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 课题的目的及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 测量方案设计
    2.1 测量对象及系统参数
    2.2 系统组成及测量原理
    2.4 仪器元器件选型
    2.5 硬件连接
    2.6 导轨平行度测量方案
    2.7 测量步骤规划
    2.8 本章小结
3 数学变换模型及系统参数校准方案
    3.1 坐标系定义
    3.2 坐标变换数学模型
    3.3 仪器的测量输出数据
    3.4 系统参数校准方案
    3.5 本章小结
4 软件设计与数据算法
    4.1 软件框架设计
    4.2 软件操作流程
    4.3 误差评估算法
    4.4 本章小结
5测量不确定度分析与校准实验
    5.1 测量不确定度分析
    5.3 标定实验
    5.4 导轨平行度测量实验
    5.5 平板平面度测量实验
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(9)激光球杆仪结构设计及伸缩导轨调整方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 激光跟踪测量系统研究现状
        1.2.1 激光跟踪测量系统的测量方法
        1.2.2 激光跟踪测量系统的研究现状
    1.3 直线度与平行度测量方法及原理
        1.3.1 直线度测量方法及测量原理
        1.3.2 平行度误差测量方法及原理
    1.4 课题研究内容及章节安排
2 3D激光球杆仪结构设计
    2.1 3D激光球杆仪测量原理
    2.2 精密二维回转工作台选型
    2.3 3D激光球杆仪径向位移测量模块设计
    2.4 伸缩导轨结构设计
        2.4.1 伸缩导轨基本结构设计
        2.4.2 导轨的选择
        2.4.3 导轨座的材料选择及结构设计
        2.4.4 伸缩导轨总体结构设计
    2.5 定位组件设计
        2.5.1 伸缩导轨初始位置定位组件设计
        2.5.2 测量基准定位组件设计
    2.6 3D激光球杆仪总体结构
    2.7 本章小结
3 伸缩导轨运动误差测量与调整原理
    3.1 滑块运动轨迹的直线度误差测量与调整原理
        3.1.1 滑块运动轨迹的直线度误差测量原理
        3.1.2 滑块运动轨迹的直线度误差调整原理
    3.2 伸缩导轨运动误差测量与调整原理
        3.2.1 上、下滑块运动轨迹平行度测量原理
        3.2.2 伸缩导轨运动误差调整原理
    3.3 本章小结
4 伸缩导轨运动误差测量系统设计
    4.1 微位移测量原理
    4.2 激光准直仪设计
        4.2.1 激光准直仪光路设计
        4.2.2 激光准直仪结构设计
    4.3 激光准直仪的性能实验
        4.3.1 激光准直仪的标定实验
        4.3.2 激光准直仪的测量稳定性实验
    4.4 本章小结
5伸缩导轨运动误差测量与调整实验
    5.1 滑块运动误差调整实验
    5.2 伸缩导轨运动误差调整实验
        5.2.1 上、下两滑块运动轨迹的平行度测量实验
        5.2.2 上、下滑块运动轨迹的平行度调整实验
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(10)3C用小型直流马达质量缺陷视觉检测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 机器视觉技术
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文研究的课题及内容安排
第2章 小型马达视觉检测系统设计
    2.1 小型直流马达质量缺陷概述
    2.2 系统总体设计
    2.3 图像采集模块
        2.3.1 光源系统
        2.3.2 摄像机及镜头
    2.4 通信模块
    2.5 机械模块
    2.6 图像处理模块
    2.7 本章小结
第3章 小型直流马达图像处理算法研究
    3.1 图像处理流程
    3.2 彩色PCB图像的灰度化
    3.3 图像对比度增强
        3.3.1 基于灰度变化的图像增强
        3.3.2 直方图均衡化处理
    3.4 图像滤波去噪
        3.4.1 基于空间域的平滑滤波
        3.4.2 基于小波变换的图像去噪
        3.4.3 基于小波和空间域混合去噪算法
    3.5 图像分割算法研究
        3.5.1 基于改进大津法的电刷图像分割
        3.5.2 基于局部熵与局部方差的焊点分割
    3.6 边缘检测
        3.6.1 Canny边缘提取算法
        3.6.2 亚像素高斯曲线拟合法
        3.6.3 基于亚像素和Canny结合的边缘检测算法
    3.7 本章小结
第4章 小型马达质量缺陷检测算法研究
    4.1 霍夫直线检测
    4.2 马达轴芯间隙间距检测
    4.3 电刷平行度检测
    4.4 PIN针变形检测
    4.5 基板焊点缺陷检测
        4.5.1 特征提取
        4.5.2 焊点缺陷识别分类器设计
    4.6 本章小结
第5章 小型马达缺陷检测系统的软件实现
    5.1 系统开发方式
    5.2 软件设计
    5.3 生产实验检测分析
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间的研究成果

四、基于数字图像处理技术的测量工件平行度的新方法(论文参考文献)

  • [1]太阳翼地面展开试验导轨参数测量系统研究与实现[D]. 梁嵩鹏. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [2]基于数字图像相关方法的齿轮轴线平行度误差测量[J]. 李福洋,张二亮,朱子文,牛鹏辉. 现代制造工程, 2020(11)
  • [3]基于机器视觉的镁合金板材垂直度在线检测系统[D]. 孙佳贺. 北京林业大学, 2020(02)
  • [4]游标卡尺自动检定系统研究[D]. 王梦斐. 南京航空航天大学, 2020(07)
  • [5]磁流变液制动系统流固耦合分析与试验研究[D]. 李淑君. 太原科技大学, 2019
  • [6]制动主缸补偿孔检测误差补偿及图像处理研究[D]. 高俊鹏. 长春理工大学, 2019(02)
  • [7]导光板微结构冲点机床在位图像测量系统关键技术的研究[D]. 石子开. 广东工业大学, 2019
  • [8]基于无衍射光空间直线基准的导轨平行度测量系统的研制[D]. 刘显喜. 华中科技大学, 2019(03)
  • [9]激光球杆仪结构设计及伸缩导轨调整方法研究[D]. 田雨辰. 大连理工大学, 2019(02)
  • [10]3C用小型直流马达质量缺陷视觉检测[D]. 刘嘉帆. 湖南大学, 2019(07)

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基于数字图像处理技术的工件平行度测量新方法
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