基于機器視覺技術的萬能工具顯微鏡計算機輔助測量系統.pdf

1、本課題是自擬工程應用類科研項目，主要研究目標是：對目前工廠應用非常廣泛的萬能工具顯微鏡進行改造，搭建出一套顯微測量系統，完成對微型零件的顯微放大及圖像的采集、處理和測量，并最終給出被測零件特征尺寸的測量結果，以及對測量結果進行數據處理和精度分析。 近十余年來，機床高速化的進展極為迅速。從測量領域來看，一部分測量儀器在高速化、自動化方面有了明顯的進步；但從整個行業(yè)來看，測量儀器高速化、自動化方面的進展遠遠滯后于機床行業(yè)，由此往往造

2、成工序之間的不平衡。將先進的圖像技術運用于測量領域以提高測量效率、縮短交貨日期、加強與其他工序的聯接、使貨物流能順暢進行，這是目前人們研究的主要課題，也是當今測量技術發(fā)展的新趨勢。 萬能工具顯微鏡是工廠應用非常廣泛的顯微測量儀器，傳統的測量方式是手工操作，人眼采點讀數，人工分析處理測量數據。這種方法有很多弊端，如：人眼讀數容易疲勞，所讀數據對精度影響較大，測量效率低，數據處理量大等等。本課題的研究正是基于這種考慮，通過將機器視覺

3、技術引入顯微測量領域，以期達到顯微測量高速化、自動化的目的。 文中，作者首先認真分析了國內外在顯微機器視覺方面的發(fā)展概況，研究了小尺寸測量的有關問題，確定了系統設計的總體研究方案。接下來詳細闡述了步進驅動、光學顯微系統、視頻采集、傳感器、夾具等軟、硬件部分的設計。最終完成了:（1）在一臺萬能工具顯微鏡的基礎上，搭建了一個顯微測量平臺。該平臺受計算機控制，用步進電機實現載物臺x-y方向上的平面移動，用傳感器實現對工件位置的數據讀取

4、，用CCD攝像頭實現圖像輸入。整個測量過程基本上通過電腦完成，不須或僅須少量人工干預；（2）用C++ builder高級語言進行軟件編程和程序調試，開發(fā)出顯微測量程序，實現對顯微圖像的測量和處理；（3）實現了與AutoCAD軟件的數據交換；（4）針對顯微測量這一類特殊的幾何量測量，我們給出了影響測量結果的誤差因素，并對測量結果進行了大致的精度分析；最后，對該系統我們進行了實驗驗證。實驗結果表明，本套顯微測量裝置具有一定的測量可行性，對點