影像在位測量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)控機床是先進制造過程中的核心設(shè)備。在加工過程中，有著大量的檢測任務(wù)需要完成，包括夾具和零件的裝卡、找正、零件編程原點的測定、首件零件的檢測、工序間檢測和加工完成檢測等。因此，開展面向數(shù)控機床的在位測量技術(shù)的研究具有重要的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義，將是實現(xiàn)測量與制造無縫鏈接的重要紐帶，受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
　　 影像在位測量技術(shù)是要將影像測量儀搬至數(shù)控機床，憑借影像測量的優(yōu)勢，實現(xiàn)非接觸、高精度和高效率的幾何量在位測量，以彌補基于接

2、觸式觸發(fā)測頭的在位測量的不足。本文的研究目的是為組建基于影像測頭的數(shù)控機床影像在位測量系統(tǒng)做前期預(yù)演，以自行研制的一套影像測量實驗系統(tǒng)作為工作平臺，圍繞其中的關(guān)鍵問題展開系統(tǒng)深入的研究，主要包括基于圖像對焦的三維影像測量、計算機輔助測量規(guī)劃(CAIP)、基于圖像/CAD模型的全屏目標(biāo)牽引、圖像邊緣檢測和幾何量測量等。本文主要的研究工作和創(chuàng)新點如下:
　　 1.研制了一套影像測量實驗系統(tǒng)，作為本文開展相關(guān)研究的實驗和驗證平臺，其主

3、要由三維工作臺、影像測頭和顯微視覺測量軟件組成。
　　 2.以自動對焦技術(shù)中的圖像對焦法為對象，研究基于圖像對焦的三維影像測量。其中，本文結(jié)合步進電機的特性，提出了一種基于不等步距的粗細(xì)結(jié)合的對焦搜索策略，且通過實驗研究了被測工件的表面粗糙度對測量精度所造成的影響，并嘗試將誤差分離技術(shù)應(yīng)用于對焦測高。
　　 3.針對數(shù)控機床影像在位測量系統(tǒng)，初步開發(fā)了一套面向影像測量的計算機輔助測量規(guī)劃系統(tǒng)（V-CAIP系統(tǒng)），主要由測