数字图像刀具测量仪

• 作 者: 赵云松
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: CCD 数码相机 B样条 亚像素 曲线拟合

数字图像处理技术为刀具尺寸测试提供了一种行之有效的测量方法,它不仅可以克服常规测试方法存在的诸多缺陷,而且具有相对较高的测试精度。本文介绍了一种刀具尺寸自动测量系统,讨论了CCD图像测量法的基本原理,简要介绍了其软件系统。该系统以图像分析、图像识别为基础,采用计算机自动控制算法,能够快速、准确地完成与刀具尺寸相关的自动测量和统计等功能,实现高精度测量并完成数据统计及相关图像的方便快捷管理。针对被测刀具的精度要求,本文提出将数码相机用于尺寸的测量,采用了基于B样条改进算法进行边缘的定位。通过对实际刀具进行测量得到了亚像素级的测量尺寸,给出了部分刀具尺寸的测量结果。试验表明,测量系统可快速、精确、非接触的测量刀具的边长与直径等尺寸,测量精度误差小于±1.5%。试验结果反映了该方法的有效性。边缘检测是数字图像处理中的重要内容。本文对图像的边缘检测的各种算法和算子做了总结和分析。并在此基础上提出了一种新的亚像素边缘检测方法。此种方法先经过传统模板算子确定边缘的大致位置,然后利用曲线拟合方法求出边缘的精确位置,经过粗、精两次定位,在确保测量时间的情况下获得亚像素级的精度。通过边界拟合法、边界圆拟合法和最小二乘法拟合求出目标的精确位置。本文还分析了数字图像测量系统的各种可能误差源,讨论了各种误差的影响并提出相应的消除和减小误差的办法。