北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
提出了一种基于光切法的曲面划痕测量方法, 相对传统光切法, 能有效地提高划痕测量的精度.对传统光切法测量存在的不足进行分析, 对曲面上划痕的测量误差进行分析建模及仿真.结果表明, 传统光切法对曲面上划痕的测量误差会随着曲率半径和划痕宽度的变化而变化.实验选取不同曲率半径的精密零部件, 对其表面的划痕进行测量.发现当曲率半径越小, 划痕宽度越大, 传统光切法对划痕深度测量的误差越大, 而用本文所提方法测量的结果精度越高, 当曲率半径小于10 mm, 划痕宽度大于283 μm时, 利用该方法能减小超过1 μm的测量误差.
光切法 划痕 曲面 测量误差 建模仿真 Light-sectioning method Scratch Curved surface Measurement error Modeling and simulation 光子学报
2017, 46(11): 1112001
1 中国计量学院现代科技学院, 浙江 杭州 310018
2 中国计量学院计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018
易开盖刻痕深度是决定罐头包装质量的关键参数。为了满足在工业现场自动测量刻痕深度的准确度和稳定性要求，提出了一种基于光切法的机器视觉系统，具有三维精密定位功能和图像测量功能。针对易开盖刻痕光切图像特点，实验分析了在x-y 平面上不同测量位置与光带斜率之间的几何关系，提出一种平面定位算法来自动检测和矫正光带投射位置；采用6 种调焦函数对光切图像进行处理，以单峰型和无偏性为评价标准，提出一种以灰度变化率之和函数为粗调焦函数，Laplacian 函数为细调焦函数的调焦算法，来调整被测刻痕在z 方向上的正确成像位置，实验结果表明该算法具有良好的单峰性、无偏性和灵敏度。
机器视觉 三维定位 自动调焦 光切法 易开盖刻痕 激光与光电子学进展
2015, 52(5): 051501
清华大学 精密仪器与机械学系 精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084
为了精确提取粗糙金属表面的光条中心，提出了一种基于光切法的光刀条纹中心提取方法。从图像形态学角度出发，分析了图像的噪声来源，利用图像增强处理将噪声转化成颗粒状形态，并保持有效光条的连续条纹状特征。然后，通过对图像连通区域面积计数，分割噪声和有效光条信息，将得到的二值化光条图像作为掩模板，与原图像相乘来复原光条图像的灰度信息。最后，应用灰度重心法对已去噪的光条灰度图像进行中心提取。实验结果表明，提出的方法可使提取的光条中心全部落在光条位置区域。对噪声较多的直线条纹区域进行的中心提取显示，此方法的平均误差为0.337 5个像素。
光切法 光条中心提取 粗糙金属表面 重心法 light-sectioning method laser-stripe center extraction rough metal surface barycenter method
