坐标测量机上红宝石轴承视觉自动定位系统

王星; 李醒飞; 黄健; 黎春宇; 谭文斌; 陈诚

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.022

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坐标测量机上红宝石轴承视觉自动定位系统

王星 , 李醒飞 , 黄健 , 黎春宇 , 谭文斌 , 陈诚

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(2): 227-230

引用本文:

Citation:

坐标测量机上红宝石轴承视觉自动定位系统

1.
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072;
2.
天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072;
3.
中国船舶重工集团公司第七○七研究所, 天津 300131;
4.
中国航天科工集团公司第三研究院第八三五八研究所, 天津 300308;
5.
天津商业大学机械工程学院, 天津 300134

作者简介: 王星(1987- ),男,硕士研究生,主要研究领域为机器视觉、三坐标测量机等。.

通讯作者: 李醒飞, lixf@tju.edu.cn ;

中图分类号: TH741

Vision automatic positioning system of ruby bearing in a coordinate measuring machine

1.
State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2.
Key Laboratory of MOEMS Technology of Ministry of Education, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
3.
707 Institute, China Ship-building Industry Corporation, Tianjin 300131, China;
4.
8358 Institute, China Aerospace Science and Industry 3rd Corporation, Tianjin 300308, China;
5.
College of Mechanical Engineering, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China

Corresponding author: LI Xing-fei, lixf@tju.edu.cn ;

CLC number: TH741

摘要: 坐标测量机中传统的间接定位方法对微小特征定位不够精确,为了提高微小特征的定位精度,采用机器视觉技术对微小特征本身直接定位的方法,进行了理论分析和实验验证。根据红宝石轴承材料的光学特性,设计了视觉自动定位系统,通过图像算法提取轴承内孔的图像中心,并使用测量机的测针端部作为靶标对相机进行标定,取得了相机图像坐标系与测量机坐标系的转换系数数据。结果表明,该系统的定位精度达到0.01mm,这一结果对提高微小特征的定位精度是有帮助的。
- 图像处理 /
- 自动定位 /
- 轮廓跟踪 /
- 红宝石轴承 /
- 相机标定
Abstract: To improve the positioning accuracy of small objects, a direct positioning scheme was proposed based on machine vision. Besides, relevant theoretical analysis and experimental verification were carried out. By analyzing the optical features of ruby bearings, a vision automatic positioning system was designed, and image algorithms were used to get the center of the hole. The top of the probe on coordinate measuring machine was used as an ideal target for camera calibration, so the coefficients of coordinate transformation between camera system and the coordinate measuring machine was calculated. Experiments show that the positioning accuracy of the system is up to 0.01mm, which fulfills the requirement of positioning.
- image processing /
- automatic positioning /
- contour tracking /
- ruby bearing /
- camera calibration

[1]	ZHANG G X. Coordinate measuring machine [M]. Tianjin: Tianjin University Press,1999:14-15(in Chinese).
[2]	WANG B, ZHI Q Ch, ZHANG Zh X, et al. Computation of center of mass for gray level image based on differential moments factor[J]. Journal of Computer Aided Design & Computer Graphics,2004,16(10):1360-1364(in Chinese).
[3]	LUO J, LIU X J. Application for inspecting the irregular round and thin jole of parts by using image template measurement[J]. Aviation Precision Manufacturing Technology,2007,43(3):18-22(in Chinese).
[4]	ZHANG Y L, LIU G X, CAO D, et al. Basic operators of mathematical morphology and application in image preprocessing[J]. Science Technology and Engineering,2007,7(3):356-359(in Chinese).
[5]	CHEN T, WU H. Space variant median filters for the restoration of impulse noise corrupted images[J]. Circuits and Systems Part Ⅱ: Analog and Digital Signal Processing,2011,48(8):784-788.
[6]	CHAN V H,BRADLEY C,VICKERS G W. A multi-sensor approach for rapid digitization and data segmentation in reverse engineering[J].Journal of Manufacturing Science and Engineering,2000,122(4):725-733.
[7]	ZHANG J, ZHU D Y, JIA X D, et al. Camera lens distortion calibration with co-line points[J]. Laser Technology, 2006,30(2):221-224(in Chinese).
[8]	SHEN T S,HUANG J B,MENQ C H.Multiple-sensor planning and information integration for automatic coordinate metrology[J]. Journal of Computing and Information Science in Engineering,2001,1(2):167-179.
[9]	CARBONE V,CAROCCI M,SAVIO E,et al. Combination of a vision system and a coordinate measuring machine for the reverse engineering of freeform surfaces[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2001,17(4):263-271.

[1]	刘雄龙 , 骆亚波 , 徐卓揆 . 单目标旋转摄影方法标定图像全站仪相机. 激光技术, 2024, 48(2): 196-203. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.008
[2]	张宝华 , 刘鹤 . 基于区域定位与轮廓分割的红外目标检测. 激光技术, 2015, 39(6): 840-844. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.023
[3]	李昌海 , 叶玉堂 , 沈淦松 , 徐伟 , 叶涵 , 姚景昭 . 基于图像轮廓分析的LCD线路缺陷检测. 激光技术, 2013, 37(2): 207-210. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.017
[4]	王其华 , 叶苗 . 基于裂变自举粒子滤波的红外目标跟踪处理. 激光技术, 2011, 35(1): 141-144. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.038
[5]	曹国强 , 刘禹廷 , 王琳霖 . 改进非下采样轮廓波在散斑条纹中的滤波处理. 激光技术, 2019, 43(2): 269-274. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.022
[6]	李文龙 , 戈海龙 , 任远 , 成巍 . 图像处理技术在激光熔池温度检测的应用. 激光技术, 2018, 42(5): 599-604. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.004
[7]	张海庄 , 姚梅 , 雷萍 , 李鹏 , 曾庆平 . 远场激光光斑图像处理方法研究. 激光技术, 2013, 37(4): 460-463. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.010
[8]	汤敏 , 王惠南 . 激光扫描共聚焦显微镜图像的计算机处理. 激光技术, 2007, 31(5): 558-560.
[9]	张羽鹏 , 王开福 . LabVIEW和MATLAB在电子散斑干涉图像处理中的应用. 激光技术, 2009, 33(6): 582-585,589. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.007
[10]	冯煦 , 张瑞瑛 , 周萍 , 李松 . 大功率半导体线激光图像处理方法研究. 激光技术, 2010, 34(5): 624-627. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.013
[11]	顾国庆 , 王开福 , 燕新九 . 基于同态滤波的电子散斑干涉图像处理. 激光技术, 2010, 34(6): 750-752,797. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.009
[12]	苏平 , 牛燕雄 , 李大乾 , 牛海莎 , 李易难 , 张超 . 基于面阵CCD的激光告警系统的图像采集与处理. 激光技术, 2013, 37(3): 394-399. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.028
[13]	刘逸飞 , 苏亚 , 姚晓天 , 崔省伟 , 杨丽君 , 周聪聪 , 何松 . OCT无创血糖检测图像处理最优化方法研究. 激光技术, 2023, 47(2): 178-184. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.004
[14]	吴恩启 , 杜宝江 , 张辉辉 . 道内壁截面轮廓提取方法的研究. 激光技术, 2008, 32(2): 180-183.
[15]	郑伟 , 张晶 , 杨虎 . 改进边界指示函数的水平集活动轮廓模型. 激光技术, 2016, 40(1): 126-130. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.028
[16]	郑伟 , 张晶 , 李凯玄 , 郝冬梅 . 基于相位一致性改进的活动轮廓分割模型. 激光技术, 2016, 40(2): 296-302. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.031
[17]	蔡旭明 , 李笑 , 刘玉县 , 何春华 , 林俊杰 . 基于灰度直方图的激光光斑中心定位算法. 激光技术, 2023, 47(2): 273-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.018
[18]	张睛 , 吴友宇 . 基于FPGA的光纤光斑中心定位算法研究. 激光技术, 2017, 41(5): 769-774. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.030
[19]	蒋涛 , 左昉 , 王灵国 . 严重离焦状态下的自动聚焦实现. 激光技术, 2015, 39(6): 794-797. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.013
[20]	刘超军 , 段喜萍 , 谢宝文 . 应用GhostNet卷积特征的ECO目标跟踪算法改进. 激光技术, 2022, 46(2): 239-247. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.02.015

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坐标测量机上红宝石轴承视觉自动定位系统

通讯作者: 李醒飞, lixf@tju.edu.cn;

作者简介: 王星(1987- ),男,硕士研究生,主要研究领域为机器视觉、三坐标测量机等。

1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072;
2. 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072;
3. 中国船舶重工集团公司第七○七研究所, 天津 300131;
4. 中国航天科工集团公司第三研究院第八三五八研究所, 天津 300308;
5. 天津商业大学机械工程学院, 天津 300134

收稿日期: 2012-05-21
录用日期: 2012-06-29
网络出版日期: 2013-03-25

关键词:

摘要: 坐标测量机中传统的间接定位方法对微小特征定位不够精确,为了提高微小特征的定位精度,采用机器视觉技术对微小特征本身直接定位的方法,进行了理论分析和实验验证。根据红宝石轴承材料的光学特性,设计了视觉自动定位系统,通过图像算法提取轴承内孔的图像中心,并使用测量机的测针端部作为靶标对相机进行标定,取得了相机图像坐标系与测量机坐标系的转换系数数据。结果表明,该系统的定位精度达到0.01mm,这一结果对提高微小特征的定位精度是有帮助的。