机器视觉检测是当下热门的检测方法。针对客车踏板流水线生产工件数量大、检测精度低的问题,采用线结构光标定方法,实现了工件孔位尺寸信息与位置信息的批量检测。针对激光线不稳定以及无法准确识别中心线的问题,首先提出一种基于Hessian矩阵的激光中心线提取方法,其次进行激光平面拟合标定以及客车踏板的点云重建,最后对点云图进行投影,在二维图像上进行圆拟合测量计算。实验表明,该检测方法能在500 mm测量精度范围内使孔位的直径检测精度达到0.25 mm,能满足工业现场对孔位尺寸精度与位置精度的测量要求。
线结构光 中心线提取 激光平面标定 三维测量 line-structured light center line extraction laser plane calibration 3-D measurement
1 苏州大学 机器人与微系统中心, 江苏 苏州 215021
2 上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
3 苏州纳米科技协同创新中心, 江苏 苏州 215021
为解决精密定位平台大运动行程与大扫描范围之间的矛盾性问题, 实现大行程跨尺度纳米定位, 该文提出了一种基于双压电陶瓷驱动原理的精密定位平台。该装置结合了粘滑驱动定位平台大运动行程、压电扫描器大扫描范围及高分辨率的优点。平台由基座、驱动模块、柔性铰链机构和导轨组成。驱动模块包括大、小压电陶瓷, 大、小压电陶瓷分别以扫描和步进模式驱动定位平台。实验表明, 该精密定位平台最大运动行程为21 mm, 最大扫描范围为4.9 μm, 最小分辨率为16 nm, 水平运动方向最大步进运动速度可达10 mm/s, 满足大行程、大扫描范围兼容的要求。
粘滑驱动 压电扫描器 扫描范围 扫描模式 步进模式 分辨率 stick slip piezo scanner scanning range scanning mode stepping mode resolution
1 苏州大学机器人与微系统研究中心，江苏 苏州 215021
2 苏州纳米科技协同创新中心，江苏 苏州 215021
为解决扫描电子显微镜(SEM)由于电子束漂移、电磁干扰等原因导致的图像漂移问题，提出基于ORB 结合PROSAC 的图像漂移矫正算法。首先采用ORB 算法对基准图像和实时图像进行特征检测，然后利用汉明距离与交叉匹配实现特征的初匹配，再结合RANSAC 的优化算法PROSAC 计算帧间的单应矩阵，利用单应矩阵映射剔除外点后重新迭代计算出最终的精确单应矩阵，最后利用单应矩阵的透视变换实现SEM 图像漂移实时矫正。通过实验证明，该算法不仅精度高，而且能够满足SEM 实时处理的要求。
扫描电子显微镜 图像漂移 单应矩阵 矫正 scanning electron microscopy imaging drift homography matrix correction
