小模数齿轮视觉测量系统中图像配准技术研究

发布时间：2024-03-17 14:07

　　小模数齿轮作为重要的机械传动零件,其高精度制造以及测量对传动装置的精度与可靠性起到决定性作用。基于视觉检测技术的齿轮误差测量方法可以实现非接触、高精度测量,由于高精度视觉检测系统较高的空间分辨率往往导致其视场较小,无法采集待测齿轮的完整图像,图像配准技术为解决小模数齿轮视觉测量中凸显的工业相机高空间分辨率与大视场相互制约的问题提供了一种有效手段,具有重大研究意义。本文主要对小模数齿轮视觉测量系统中图像配准技术进行针对性研究,对目前的配准技术在实际系统中遇到的问题进行讨论并提出相应的解决办法。主要研究内容如下:(1)反差式调焦法所需的清晰度评价算法。反差式调焦法的效果取决于清晰度评价算法的性能。对空域类、统计学类与功率谱类评价算法就无偏性、单峰性、实时性等方面进行仿真测试与比较,利用评价算法完成系统调焦与调平。(2)基于特征点匹配的配准算法。分别实现基于SIFT和SURF的小模数齿轮图像亚像素级配准,引入全局直方图均衡化增强算法,扩展灰度动态范围,增晰齿轮表面细节信息,提升特征点数量与正确匹配率。针对传统RANSAC提纯算法对阈值设置敏感、模型不唯一的缺点,提出适用于平移变换模型的提纯算...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1齿轮测量技术发展历程

齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。齿轮传动机构具有传动效率高、传动比准确、传动平稳等优点，广泛应用在各类工业产品。在我国齿轮行业行业迅速发展、规模不断扩大的时代，齿轮的设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。国家统计....

图1.2小模数齿轮视觉测量系统结构图

图1.2小模数齿轮视觉测量系统结构图于进行图像清晰度调整和齿轮边缘提取，系统选用轮廓光照明用固定在隔震平台上的LED平行光管，通过五角棱镜改变光上通过光学玻璃载物台照向CCD相机。测量时将待测小模数央，由于要求图像采集系统具有较高的空间分辨率，搭配具双侧远心镜头会导致....

图1.3图像处理及精度评定流程

图1.3图像处理及精度评定流程对系统采集到的齿轮局部图像进边缘进行拼接，得到待测齿轮完与齿轮精度评定。关键技术是图像处理，国内对于小算法方面[9]，且均是在一次成像的小模数齿轮，由于高精度视觉法采集待测齿轮的完整图像，因准技术是解决小模数齿轮视觉测互制约的问题的一种有效手段，....

图1.4基于空域的图像配准方法基本流程

展相位相关法进行配准，其精度优于0.03像素。1.2.2基于空域的图像配准基于相位相关原理的图像配准因为配准精度高、对噪声及光照变换鲁棒性强、对图像内容无严格要求等特点，在图像配准领域广泛使用。但基于相位相关原理的配准对图像重叠区域有较大要求，在位移方向未知的情况下要求重叠....

本文编号：3931144