基于侧向连接Sanger算法实现微钻头棱边投影的拟合.pdf

第１９卷　第３期 ２０１１年３月　 　 　　　　 　　　　 　 光学 精密工程 　ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 　 　　 　　　　 Ｖｏｌ．１９　Ｎｏ．３ 　 Ｍａｒ．２０１１ 　　收稿日期：２０１００５０５；修订日期：２０１００６２８． 　　基金项目：国家８６３高技术研究发展计划资助项目 （Ｎｏ．２００７ＡＡ０４Ｚ１１１），湖南省教育厅重点资助项目（Ｎｏ．０７Ａ０６２），湖南 省自然科学基金资助项目（Ｎｏ．０９ＪＪ６０９２），湖南省教育厅资助科研项目（Ｎｏ．０９Ｂ０９２） 文章编号　１００４９２４Ｘ（２０１１）０３０５６７０６ 基于侧向连接犛犪狀犵犲狉算法实现 微钻头棱边投影的拟合 葛动元１，２，姚锡凡１，向文江２ （１．华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州５１０６４０； ２．邵阳学院 机械与能源工程系，邵阳 湖南４２２００４） 摘要：针对微钻头的圆角、外径等的检测，研究了微钻头棱边投影的拟合方法。首先，采用印刷电路板（ＰＣＢ）微钻头高精 度自动化检测系统采集图像。在对微钻头棱边投影的椭圆方程进行拟合时，以采样点坐标的组合矢量坐标到超平面距 离的平方和为目标函数。然后，根据求解目标，设计一个有侧向连接的Ｓａｎｇｅｒ网络，以采样点坐标组成的矢量坐标为 Ｓａｎｇｅｒ网络的输入。最后，采用自适应次分量的提取方法，以自相关矩阵的最小特征值所对应的特征向量为超平面的拟 合系数，即椭圆方程拟合系数，得到微钻头的圆角、外径等技术指标。这种自适应Ｓａｎｇｅｒ网络在工件形状误差检测中的 应用方法能满足微钻头检测的精度要求。 关　键　词：微钻头；几何参数；视觉检测；Ｓａｎｇｅｒ神经网络 中图分类号：ＴＢ９２；ＴＰ３９１　　文献标识码：Ａ　　犱狅犻：１０．３７８８／ＯＰＥ０５６７ 犉犻狋狋犻狀犵犿犪狉犵犻狀狆狉狅犼犲犮狋犻狅狀狅犳犿犻犮狉狅犱狉犻犾犫犪狊犲犱狅狀 犛犪狀犵犲狉犪犾犵狅狉犻狋犺犿狑犻狋犺犾犪狋犲狉犪犾犮狅狀狀犲犮狋犻狅狀 ＧＥＤｏｎｇｙｕａｎ１，２，ＹＡＯＸｉｆａｎ１，ＸＩＡＮＧ ＷｅｎＪｉａｎｇ２ （１．犛犮犺狅狅犾狅犳犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾牔 犃狌狋狅犿狅狋犻狏犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犛狅狌狋犺犆犺犻狀犪 犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犌狌犪狀犵狕犺狅狌５１０６４０，犆犺犻狀犪；２．犇犲狆犪狉狋犿犲狀狋狅犳犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾犪狀犱 犈狀犲狉犵狔犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犛犺犪狅狔犪狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛犺犪狅狔犪狀犵４２２００４，犆犺犻狀犪） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｒｏｕｎｄｅｄｃｏｒｎｅｒａｎｄｄｉａｍｅｔｅｒｏｆａｍｉｃｒｏｄｒｉｌ，ｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｏｆｔｈｅｅｌｉｐｔｉｃａｌｅ ｑｕａｔｉｏｎｆｏｒｍａｒｇｉｎｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｄｒｉｌ ｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｍａｒｇｉｎｐｒｏｊｅｃｔｉｖｅｉｍａｇｅ ｗａｓｃｏｌｅｃｔｅｄｗｉｔｈａｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｅａｕｔｏｍａｔｉｃｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｏｆＰＣＢｍｉｃｒｏｄｒｉｌ．Ｗｈｉｌｅｔｈｅｅｌｉｐｔｉｃａｌｅｑｕａ ｔｉｏｎｏｆｍａｒｇｉｎｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｄｒｉｌｗａｓｆｉｔｔｅｄ，ｔｈｅｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｄｉｓｔａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｓａｍｐｌｅｐｏｉｎｔｓ’ ｖｅｃｔｏｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｔｏｔｈｅｈｙｐｅｒｐｌａｎｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｅｌｉｐｔｉｃａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ａＳａｎｇｅｒｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｉｔｈｌａｔｅｒａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｉｎｐｕｔｓｉｇ ｎａｌｗｅｒｅｖｅｃｔｏｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓａｍｐｌｅｐｏｉｎｔｓ．Ｆｉｎａｌｙ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｄａｐｔｉｖｅｍｉｎｏｒｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｅｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒｏｆｍｉｎｉｍｕｍｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓｗａｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅｆｉｔｔｅｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆｔｈｅｈｙｐｅｒｐｌａｎｅ，ｉ．ｅ．，ｆｉｔｔｅｄｅｌｉｐｔｉｃａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｒｏｕｎｄｅｄｃｏｒｎｅｒａｎｄｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｍｉ ｃｒｏｄｒｉｌｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｍｉｃｒｏｄｒｉｌｔｅｓ ｔｉｎｇ，ａｎｄｉｓａｎｏｖｅｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｄａｐｔｉ