微小几何量亚像素精度图像自动测量系统研究

admin · 发表于 2022-9-2 09:51:38

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目前，工业领域中对微小零件尺寸的检测精度和检测速度等要求越来越高，传统检测方法难以或无法达到检测要求，计算机视觉检测技术是精密测试领域的先进技术，可以满足检测精度和速度等要求。本文从提高微小尺寸检测精度入手，对基于计算机视觉的图像自动测量系统进行了深入的分析和研究。本文首先介绍了图像测量系统的软、硬件结构，然后根据实际题目改进了摄像机自动聚焦算法，同时根据图像测量系统的特点简化了摄像机标定模型并完成了摄像机标定工作。此外，根据图像测量系统要求，着重研究了图像滤波、图像边缘检测、图像识别以及亚像素定位等理论；最后开发了图像测量软件，根据测量系统的需求完成了相应功能模块软件的编写和调试。文章介绍了图像测量系统的主要硬件选型并对系统的软件功能模块进行了分析；根据摄像机聚焦实际中遇到的题目，提出了“三次搜索策略”，提高了摄像机自动聚焦的精度；对摄像机标定的相关理论进行了研究，之后根据本系统特点简化了摄像机标定模型，完成了摄像机标定；分析了CMOS图像的噪声分类及特点，通过比较，根据情况采用中值滤波或高斯滤波滤除图像噪声；根据被测图像特点和检测要求，选择了检测效果较好的Canny算法作为边缘检测算法，并对其加以改进；采用了Hough变换结合最小二乘拟合亚像素定位算法实现被测目标的图像识别，提高了图像识别算法的精度；图像测量软件采用了模块式开发方法，将各部分检测功能封装为相应模块，并针对不同参数测量需求开发了不同的检测工具模块。本文最后通过实验对各模块的功能和检测精度进行了验证，实验表明，图像测量系统对基本几何元素检测的重复测量精度可以达到0.1像素，取得了比较好的检测效果。

微小几何量亚像素精度图像自动测量系统研究

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