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基于机器视觉滑轨截面圆弧尺寸的测量方法

吕庆海 王中任 周署明 柯希林 刘海生 颜明

吕庆海, 王中任, 周署明, 柯希林, 刘海生, 颜明. 基于机器视觉滑轨截面圆弧尺寸的测量方法[J]. 制造技术与机床, 2024, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014
引用本文: 吕庆海, 王中任, 周署明, 柯希林, 刘海生, 颜明. 基于机器视觉滑轨截面圆弧尺寸的测量方法[J]. 制造技术与机床, 2024, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014
LV Qinghai, WANG Zhongren, ZHOU Shuming, KE Xilin, LIU Haisheng, YAN Ming. Measurement method of arc dimension of slide section based on machine vision[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014
Citation: LV Qinghai, WANG Zhongren, ZHOU Shuming, KE Xilin, LIU Haisheng, YAN Ming. Measurement method of arc dimension of slide section based on machine vision[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (2): 99-104. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014

基于机器视觉滑轨截面圆弧尺寸的测量方法

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.014
基金项目: 襄阳市研究与开发项目(2022ABH006476)
详细信息
    作者简介:

    吕庆海,男,1996年生,硕士研究生,研究方向为智能制造与机器视觉。E-mail:1281291225@qq.com

    通讯作者:

    王中任,男,1974年生,博士,教授,研究方向为智能制造与机器视觉。E-mail:wzrvision@hbuas.edu.cn

  • 中图分类号: TG86

Measurement method of arc dimension of slide section based on machine vision

  • 摘要: 为解决汽车座椅滑轨截面圆弧尺寸人工检测效率低、一致性差的问题,文章提出了一种基于卡尺边缘检测与Tukey算法相结合的测量方法,实现滑轨截面圆弧尺寸高效率、高精度的检测。首先对采集到的图像做双边滤波处理,去除图像中的噪声,再通过HALCON算法库中的Emphasize算子对图像做处理,突出图像边缘信息;然后通过卡尺边缘检测算法提取圆弧边缘点;最后结合加权Tukey的最小二乘法分离出异常点并完成圆的拟合。实验结果表明,该方法可实现滑轨截面圆弧尺寸的快速检测,测量系统稳定性好、可靠性高,测量误差均在0.08 mm之内,重复测量精度可达0.02 mm。

     

  • 图  1  视觉检测系统

    图  2  圆弧尺寸检测侧流程图

    图  3  系统采集滑轨截面图

    图  4  系统采集原图

    图  5  图像处理后的效果图

    图  6  边缘点提取效果

    图  7  圆拟合可视化

    图  8  视觉系统测量误差

    表  1  Circle 1测量结果

    待测滑轨 滑轨1 滑轨2 滑轨3 滑轨4 滑轨5 滑轨6 滑轨7 滑轨8 滑轨9 滑轨10
    测量值/mm 3.506 3.496 3.565 3.539 3.493 3.546 3.605 3.556 3.535 3.515
    标准值/mm 3.523 3.512 3.505 3.551 3.534 3.497 3.546 3.513 3.575 3.571
    误差值/mm 0.017 0.016 0.06 0.012 0.041 0.049 0.059 0.043 0.04 0.056
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    表  4  Circle 4测量结果

    待测滑轨 滑轨1 滑轨2 滑轨3 滑轨4 滑轨5 滑轨6 滑轨7 滑轨8 滑轨9 滑轨10
    测量值/mm 2.065 2.013 1.957 1.979 2.087 2.018 1.968 2.120 1.971 2.041
    标准值/mm 2.035 2.069 2.028 2.013 2.013 2.064 2.039 2.061 2.045 2.013
    误差值/mm 0.3 0.056 0.071 0.034 0.074 0.046 0.071 0.059 0.074 0.028
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    表  2  Circle 2测量结果

    待测滑轨 滑轨1 滑轨2 滑轨3 滑轨4 滑轨5 滑轨6 滑轨7 滑轨8 滑轨9 滑轨10
    测量值/mm 3.521 3.511 3.476 3.492 3.542 3.611 3.559 3.517 3.493 3.562
    标准值/mm 3.581 3.559 3.504 3.536 3.563 3.591 3.523 3.476 3.533 3.526
    误差值/mm 0.06 0.048 0.028 0.044 0.021 0.02 0.036 0.041 0.04 0.036
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    表  3  Circle 3测量结果

    待测滑轨 滑轨1 滑轨2 滑轨3 滑轨4 滑轨5 滑轨6 滑轨7 滑轨8 滑轨9 滑轨10
    测量值/mm 2.056 2.025 1.965 2.033 1.979 2.112 2.063 2.011 1.996 2.021
    标准值/mm 2.031 2.076 2.035 2.076 1.956 2.071 2.025 1.976 2.076 2.079
    误差值/mm 0.025 0.051 0.07 0.043 0.023 0.041 0.038 0.035 0.08 0.058
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    表  5  重复精度测量结果

    测量
    位置
    第一次
    测量/mm
    第二次
    测量/mm
    第三次
    测量/mm
    第四次
    测量/mm
    第五次
    测量/mm
    重复
    精度/mm
    Circle 1 3.502 3.513 3.509 3.511 3.5 0.013
    Circle 2 3.496 3.512 3.506 3.505 3.516 0.02
    Circle 3 2.021 2.009 2.005 2.012 2.016 0.016
    Circle 4 2.012 2.016 2.023 2.02 2.019 0.011
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  • [1] 石光林,程金海,夏明祥,等. 冲压模具的结构变形分析及型面补偿技术[J]. 锻压技术,2018,43(8):168-172. doi: 10.13330/j.issn.1000-3940.2018.08.031
    [2] 代国成,罗哉,江文松,等. 基于机器视觉的小尺寸外螺纹关键参数检测方法[J]. 制造技术与机床,2023(8):161-165.
    [3] 包昊菁,刘思远,任真,等. 基于机器视觉的链轮尺寸测量方法[J]. 吉林大学学报:工学版,2022(6):1-15.
    [4] 陈怡然,廖宁,刘超. 基于机器视觉的圆形零件尺寸参数测量[J]. 工具技术,2022,56(3):109-113. doi: 10.3969/j.issn.1000-7008.2022.03.023
    [5] 李执,阎坤,傅琪,等. 基于机器视觉的金属工件尺寸测量[J]. 仪表技术与传感器,2022(3):92-97. doi: 10.3969/j.issn.1002-1841.2022.03.018
    [6] 任永强,涂德江,韩暑. 基于机器视觉的柴油机缸套尺寸测量[J]. 组合机床与自动化加工技术,2020(9):151-153. doi: 10.13462/j.cnki.mmtamt.2020.09.034
    [7] 马晓锋,王中任. 基于引导滤波与神经网络算法的螺纹孔检测方法[J]. 制造技术与机床,2022(1):165-170.
    [8] Li Y ,Li M X,Xia X Y,et al. Rail straightness detection method based on the cooperation of dual laser sensors[J]. Measurement,2022,199:111435.
    [9] Meng Y,Chen F,Hao X D,et al. Research on rail profile measurement method based on machine vision[C]. 2020 Chinese Automation Congress (CAC). IEEE,2020:2576-2581.
    [10] Xiong Z H,Zuo Z J,Li H,et al. Research on dynamic measurement of hot ring rolling dimension based on machine vision[J]. IFAC-PapersOnLine,2022,55(3):125-130. doi: 10.1016/j.ifacol.2022.05.022
    [11] 南栋,毕笃彦,马时平,等. 一种基于参数估计的自适应双边滤波算法[J]. 中南大学学报:自然科学版,2014,45(11):3840-3845.
    [12] 董丽丽,丁畅,许文海. 基于直方图均衡化图像增强的两种改进方法[J]. 电子学报,2018,46(10):2367-2375. doi: 10.3969/j.issn.0372-2112.2018.10.009
    [13] 石岩青,常彩霞,刘小红,等. 面阵相机内外参数标定方法及进展[J]. 激光与光电子学进展,2021,58(24):9-29.
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  • 修回日期:  2023-09-25

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