非接触式目标形态测量系统设计.docx

摘要

随着科学技术的飞速发展，基于机器视觉的非接触式尺寸测量方法在工业领域得到了广泛的应用。机械零件的尺寸丈量是工业生产过程当中一个非常重要的环节。然而，以往的测量技术已不能满足工业生产对速度和可靠性的要求。

首先，通过测试各设备的性能参数，选择合适的设备，建立检测系统的硬件平台。测量体系的基础设施经常包含图像收集装备、测试区、摄像机、镜头、计算机等部件。在图像预处理部分，采用了多种分析和滤波方法，解决方案基于最长转换波长和船载测量方法。此外，作者还对Hough方法进行了详细的描述和分析，并提出了自我优化的建议。利用MATLAB的图形界面编辑功能，构建了基于图形界面的检测系统软件装置，可以处理多种图像计算方法，识别标准。

然后，笔者对系统进行了多次检查，查阅了具体的测量数据，分析了测量误差产生的原因，总结了尽可能消除误差的策略。结果表明，基于机器视觉的非接触式人脸测量方法取得了理想的测量效果，产品人脸测量的有效性和可靠性可以在工业领域得到定义。

关键词:单片机;非接触式测量;尺寸测量

非接触式目标形态测量系统设计

引言

为解决目前与测量无关的能源消费量等问题，以及限制识别范围，对以图像处理为基础的非接触形态测量系统进行了研究。该系统利用舵机云扩大空间自由，使用激光传感器测量距离目标。实验结果表明，在激光传感器测量范围内，这种非接触式测量系统能够准确地确定图像尺寸的形状和距离，在整个过程中具有很高的实际精度和精确性。一个高度自由的系统的实施提供了一个机会，进一步发展非接触的物体形态测量。

插图清单

图4-1系统流程图

图4-2系统总体框图图4-3stm32引脚图

图4-4显示电路设计图图4-5电源电路设计图图4-6整体电路设计图图5-1圆形识别程序图图5-2矩形识别程序图图5-3颜色识别程序图图6-1红色圆形检测图图6-2绿色圆形检测图图6-3蓝色圆形检测图图6-4红色矩形检测图

1.绪论

1.1研究的目的及意义

我国测量技术的持续发展，在很大程度上表明着一个国家的科学水平。目前，随着生产和科学技术的飞速发展，对微小尺寸测量方法的准确性、效率和自动化提出了更高的要求。

在工业生产中，工件的在线检测基本都需要非接触测量。虽然有很多非接触测量方案，但当被测工件几何表面复杂、工作条件恶劣时，测量方法非常缺乏。目前国内大多数厂家只能使用卡尺、塞尺、方尺等工具或工具显微镜、投影测量仪器等设备对上述产品进行离线手动取样检测。这种方法不仅效率低下，而且不能防止废物的产生。在许多工业部门，使用各种精密零件。这些精密零件的尺寸大几毫米，小的尺寸小几毫米。零件的准确性在很大程度上影响产品的质量和寿命。特别是在机器制造业，航空航天和国防工业要求对小部件进行更准确或超准确的加工，并提高探测的准确性。

从机械制造工业、电子电气工业到生物生命和医疗环保，都存在着尺寸形态测量的问题。微尺寸已经涉足机械工业、电子工业、制药、医药和环保等领域，覆盖范围广泛。但它们的共同目标是:测量尺寸范围小、影像分辨率和尺寸精度要求高、自动化测量程度高、操作难度大。例如，以灯丝直径的测量为例，传统的称重方法只能间接计算出某一段灯丝的平均直径。测量精度不太高，不能满足现代测量的高效率和自动化要求。面对这些问题，在小尺寸精密测量方面取得长足的进步已迫在眉睫。

1.2研究现状

在国外、光电测量投影仪h602公司研制的瑞士豪瑟是基于一个共同的投影仪,一个高精度定位网格系统和计算机处理系统、CCD光电瞄准头部被用作实现在线动态定位和取样。实现高效、高精度的测量。平面CCD相机是瑞典

Johansen公司生产的CMM机的光电接收设备。采用计算机非接触式图像处理实现了高速图像的自动测量和处理。。该

OGP对图像测量系统，利用变焦系统，实现了可以随时在系统上进行标定的功能，系统的单轴测量精度达到了umL)

100/5.2。日本三丰代开发的数控三坐标图像快速视觉测量机可以利用自身成熟的检测系统对复杂形状的工件进行测量，该系统可以自动对工件进行聚焦，该系统的精度为umL)1000/55.4。

在国内,自动检测技术研究所开发的上海交通大学ICMM系列图像坐标测量机,与高精度CCD相机汽车部件边缘轮廓的目的,利用数字图像测量技术和模式识别技术,可以自动测量被测工件,自动阅读,达到um5.0测量精度,重复性好,快。北京大学研制的电视测量仪利用CCD摄像机对工件尺寸进行测量和定位，可以测量形状的工件。系统采用更大的光学放大和亚像素细分技术，系统精度达到um6.0。LHMS是由上海科远电子科技有限公司开发的，它利用CCD相机从显微镜上捕捉微孔图像，然后利用数字图像处理技术对其进行处理，从而实现对微孔直径.

特大直径、微小直径、平均半径、面积、圆度的精确测