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一种快速鲁棒的光学表面划痕高精度检测方法

陈少杰 李柏林 赵文川 熊鹰 刘甲甲

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一种快速鲁棒的光学表面划痕高精度检测方法

    作者简介: 陈少杰(1990-),男,硕士研究生,现主要从事机器视觉、数字图像处理方面的研究。.
    通讯作者: 李柏林, blli62@263.net
  • 基金项目:

    四川省科技支撑计划资助项目(2014GZ0005);西南交通大学博士创新基金资助项目;西南交通大学研究生创新基金资助项目(A0920502051410-3)

  • 中图分类号: TP391.41

A fast, robust and precise method for measuring scratches on optical surfaces

    Corresponding author: LI Bailin, blli62@263.net ;
  • CLC number: TP391.41

  • 摘要: 为了提高光学零件表面划痕定位测量和宽度测量的精度,采用基于离散正交多项式曲面拟合的亚像素边缘检测与宽度测量的算法,通过对边缘点及其邻域进行曲面拟合代替了只对边缘点梯度方向进行曲线拟合,实现了亚像素边缘检测;采取感兴趣区域加速策略与基于离散正交多项式曲面方程参量快速求解方法串联进行的加速方案,大大减少处理时间;在宽度计算方面,根据划痕长度自适应分段,分别计算每段分段点之间欧氏距离并作为其宽度,比较后取最大宽度作为划痕宽度。结果表明,该算法测量精度较高且具有较强的鲁棒性,同一划痕在不同视窗下测得宽度误差均值不超过5.2%,且标准差不超过0.3;在求解曲面模型参量的时间方面,该方法计算时间约为最小二方法的7.35%,处理效率显著提高。该方法能够满足工程应用中快速、高精度的测量要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-11
  • 录用日期:  2015-04-11
  • 刊出日期:  2016-05-25

一种快速鲁棒的光学表面划痕高精度检测方法

    通讯作者: 李柏林, blli62@263.net
    作者简介: 陈少杰(1990-),男,硕士研究生,现主要从事机器视觉、数字图像处理方面的研究。
  • 1. 西南交通大学 机械工程学院, 成都 610031;
  • 2. 中国科学院 光电技术研究所, 成都 610209
基金项目:  四川省科技支撑计划资助项目(2014GZ0005);西南交通大学博士创新基金资助项目;西南交通大学研究生创新基金资助项目(A0920502051410-3)

摘要: 为了提高光学零件表面划痕定位测量和宽度测量的精度,采用基于离散正交多项式曲面拟合的亚像素边缘检测与宽度测量的算法,通过对边缘点及其邻域进行曲面拟合代替了只对边缘点梯度方向进行曲线拟合,实现了亚像素边缘检测;采取感兴趣区域加速策略与基于离散正交多项式曲面方程参量快速求解方法串联进行的加速方案,大大减少处理时间;在宽度计算方面,根据划痕长度自适应分段,分别计算每段分段点之间欧氏距离并作为其宽度,比较后取最大宽度作为划痕宽度。结果表明,该算法测量精度较高且具有较强的鲁棒性,同一划痕在不同视窗下测得宽度误差均值不超过5.2%,且标准差不超过0.3;在求解曲面模型参量的时间方面,该方法计算时间约为最小二方法的7.35%,处理效率显著提高。该方法能够满足工程应用中快速、高精度的测量要求。

English Abstract

参考文献 (17)

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