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基于数字图像的平面位移测量技术研究

2012-02-24 20:16 274 查看

内容摘要

三坐标测量机是对工件轮廓、形位尺寸等进行测量的主要通用仪器。

由于三坐标测量机的结构复杂、系统庞大、价格昂贵使得应用面受到限制。

因此需要开发一种基于虚拟坐标测量概念的新型三坐标测量机,以改善三坐标测量机的使用性价比,推广三坐标测量机的使用范围。

虚拟坐标测量是建立在用数字图像处理技术取代传统的、在工作基准面上由驱动机构和光栅尺构成的驱动和定位体系。

从而最大限度的简化了三坐标测量机的机械结构,对虚拟坐标测量机的普及使用有重大意义。

本论文是这个课题的一部分,拟解决的主要问题是三自由度形位测量中的直线位移测量。

直线位移测量是最基本的测量手段,直线位移测量包括X、Y两个方向,通过两个方向上直线位移量的累计和综合,可以对基本立方体形状的工件进行测量,如何实现中低精度的直线位移测量成为本论文的核心问题。

本论文提出一种以图像处理的方法进行中低精度直线位移测量的方法。

该方法是对安装在滑动支架上的摄影机在直线运动过程中拍摄到的花岗岩基准平台表面连续的图像帧序列进行图像处理,通过对比相邻帧图像中的各个特征区域,利用形状无关矩,小波特征等特征量,通过逐级匹配的方法,找出相同的特征区域后,通过亚像素定位技术,找出相邻帧图像中特征区域的以像素表示的相对位移量。

由于系统的光照条件及摄影机到花岗岩基准平台表面的距离都是固定的,所以通过实验标定的方法可以预先求得每个像素所代表的位移量。

这样在实际的测量中,通过求解特征区域以像素表示的相对位移量,可以得到相邻帧图像所代表的实际位移量。

通过累计和综合,得到整个图像序列所表示的摄影机位移量,从而得到滑动支架的直线位移坐标值,为实现虚拟坐标测量机的研制与开发提供核心的技术支持……

转自：http://book.hzu.edu.cn/122712.html

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