【正文】 幾何尺寸采用非接觸的在線測量方法而進(jìn)行的系統(tǒng)開發(fā)研究，通過確定汽車視覺測量的技術(shù)方案,分析檢測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),設(shè)計運動控制系統(tǒng),開發(fā)相應(yīng)的運動控制軟件，逐步建立并且完善系統(tǒng)的方案設(shè)計。5). 研究開發(fā)彩色圖像、灰度圖像和多譜圖像的處理算法，拓展視覺檢測的應(yīng)用。 4). 計算機(jī)視覺柔性檢測技術(shù)。 3). 實現(xiàn)高精度檢測。視覺檢測執(zhí)行時間在很大程度上取決于底層圖像處理（圖像平滑、濾波、分割等）速度。視覺測量技術(shù)是一種很有發(fā)展前途的自動檢測技術(shù)，可以實現(xiàn)智能化、柔性、快速和低成本的檢測。英國 ROVER 汽車公司 800 系列汽車車身輪廓尺寸精度的 100％在線檢測，也是視覺檢測系統(tǒng)用于工業(yè)檢測中的一個較為典型的例子。國內(nèi)應(yīng)用視覺技術(shù)進(jìn)行水果品質(zhì)無損檢測的研究也取得了一定成果文獻(xiàn)探討了應(yīng)用計算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行芒果重量與其投影圖像的相互關(guān)系。 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，視覺檢測技術(shù)日益成熟，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。(9)計算機(jī)視覺測量計算機(jī)視覺技術(shù)是當(dāng)今高新技術(shù)之一,在電子學(xué)!光電探測!圖像處理和計算機(jī)技術(shù)不斷成熟和完善的基礎(chǔ)上得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并且己經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。(8)激光測距系統(tǒng)類似于聲學(xué)測距法,將測量手段從聲波改為激光。由于聲波在空氣中的速度為常數(shù),測出聲波由發(fā)射到接收的時一間,便可知道發(fā)射器與目標(biāo)之間的距離。激光跟蹤儀的整體測量性能和精度要優(yōu)于全站儀,但測角精度比全站儀的要低,測量范圍也比全站儀要小。它不是通過距離交會,而是用角度交會的方法。與三坐標(biāo)測量機(jī)比較,關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測量機(jī)非常靈活,和其它光學(xué)測量系統(tǒng)比較,它不需要測點的通視條件,因此在一些測點通視條件較差的情況下非常有效,例如汽車車身內(nèi)的測量等。它是測繪行業(yè)應(yīng)用最廣和最通用的一種坐標(biāo)測量機(jī)。其優(yōu)點是測量范圍較大(幾m至幾十m),是光學(xué)、非接觸式測量方式,測量精度比較高,在二十米范圍內(nèi)的坐標(biāo)精度可達(dá)到10微米。它的優(yōu)點是測量準(zhǔn)確、效率高、通用性好。目前相關(guān)技術(shù)在國外的發(fā)展己經(jīng)比較成熟并推出了種類眾多的商用化產(chǎn)品。接觸式測量使用探針等裝置與被測物體直接發(fā)生接觸獲得三維形貌,這就使得測量系統(tǒng)的應(yīng)用受到限制,一方面盡管測量時探針與被測物之間的接觸壓力很小,但在測量質(zhì)地柔軟的物品時仍可能產(chǎn)生測量誤差,目探針頂端的半徑不可能為零,因此無法測量某些復(fù)雜表面的細(xì)微特征。第三,測量系統(tǒng)對于環(huán)境應(yīng)具有足夠的魯棒性。 第二,測量系統(tǒng)應(yīng)以被測物體為中心實現(xiàn)便攜式測量。例如在汽車制造工業(yè)!重型機(jī)電設(shè)備制造與安裝、古建筑與雕塑保護(hù)等應(yīng)用中,被測對象的尺寸往往達(dá)到幾米甚至幾十米。關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺 光源 傳感器 圖像拼接AbstractIn China, Traditional inspection for technologic holes of crossbeam is by manual work now, which can’t satisfy the requirement of industry automation and flexibility．AVI takes mole advantages in intelligence、flexibility and speed of inspection system than contacted inspection．Therefore，developing a software system based on image processing and analyses for automatic technologic holes of crossbeam test has great meanings．For the concrete request for inspection On industry spot, the paper designed an automatic detection for the technologic holes of crossbeam based on machine vision technology．The machine vision development course、actuality、new trend and the application for a variety of fields is presented．General methods and the hardware and software construction of machine vision of the holes of crossbeam is introduced．On hardware，selected array LED light that can provide stable light．Designed that a automatic control device of sensor detected that the crossbeam arrived．On software，it stressed on introducing many algorithms of image processing and analysis such as image noising, edge detection, image Restoration, image stitching，feature extraction，pattern recognition and so forth．We use a lot of effective algorithms based on concrete problem for crossbeam．In order to achieve very good impulse noise cancellation as well as preserving image details．According to the actual situation, a best algorithm method is chose for removal impulse noise based on detection of noise points．The contour extraction and edge enhancement of the technologic holes of crossbeam are investigated．Then a fast edge defection algorithm of binary image is proposed to improve the Roberts operator for coal gangue image processing．The experiment result reveals that the proposed algorithm is efficient and practicable．Carefully analyze straight line motion with constant velocity, put forward a method to Wiener Filter．With the definite resolution radio, field of vision of CCD vision is limited that affect the speed of detect，so image stitching is put forward to improve rate and precision of inspection system．In the dissertation, the whole process of digital image mosaic is introduced, three key technologies fire emphatically elaborated in the procedure of image stitching which including extracting and matching feature points，and estimate the point transformation matrix between two images and image blending．On extracting and matching feature points，this paper adopted Harris er detector and local neighborhoods of features through intensity crosscorrelation method, On estimate the point transformation matrix between two images，used LM algorithm．At last，the operator is used to make the images mosaic smooth．A set of software system which is a original match with CCD was developed by VC++，which can extract the feature and inspect and recognize the holes，accordingly, inappropriate crossbeam can be selected and be signed．The automatic detection system for the holes of crossbeam based On machine vision technology can meet the manufacture．It has been proved that puter automatic test is more feasible and more accurate by experimentation．the satisfactory results is achieved．Keywords： Machine vision，Light Source，Sensor, Image stitching 第一章 緒論 課題的背景 大尺度三維幾何尺寸測量技術(shù)可以對外形不規(guī)則的大型物體進(jìn)行幾何量的精確測量,是現(xiàn)代測試技術(shù)中的一個重要分支。針對特征點提取和匹配采用了Harris角檢測算子和特征點鄰域灰度互相關(guān)法；針對圖像間點變換的估計，采用了LM算法；對于圖像融合，使用了多分辨率樣條法進(jìn)行顏色過渡，有效地進(jìn)行了圖像的平滑拼接。仔細(xì)分析了勻速直線運動模糊圖像，提出了維納濾波的圖像復(fù)原方法。在硬件上，選用了能LED面光源；設(shè)計一個自動化的傳感器控制裝置，檢測汽車縱梁的到來。因此，開發(fā)基于圖像處理的裝配工藝孔自動檢測系統(tǒng)具有很大的實際意義?；谟嬎銠C(jī)視覺檢測(AVI)技術(shù)在檢測系統(tǒng)的智能化、柔性、快速性等方面較接觸式檢測方法具有更大的優(yōu)越性。介紹了利用機(jī)器視覺對縱梁裝配工藝孔檢測的一般方法和系統(tǒng)硬件和軟件構(gòu)成。研究了縱梁裝配工藝孔的輪廓提取與邊緣加強(qiáng)，提出了針對裝配工藝孔圖像快速邊緣檢測的Roberts算法，取得了良好的快速性和較好的檢測效果。重點闡述了特征點提取和匹配、圖像間點變換的估計和圖像融合這三項圖像拼接過程中的關(guān)鍵技術(shù)。實驗證明，計算機(jī)檢測具有更強(qiáng)的可行性和準(zhǔn)確性，并取得比較滿意的效果。然而隨著制造業(yè)工藝水平的不斷提高以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,許多情況下被測對象的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了50Omm的范圍。隨著量程的增大,測量精度和測量效率迅速下降。使用以被測物體為中心的測量方法,被測物體在測量過程中保持靜止,由便攜式測量設(shè)備圍繞被測物體旋轉(zhuǎn)和位移,在不同的視角對被測物體的各個部分進(jìn)行測量,并最終將測量結(jié)果統(tǒng)一到全局坐標(biāo)系之下。第四,測量系統(tǒng)應(yīng)采用非接觸式的測量方法。這種方法具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摶A(chǔ),量程具有較大的彈性,測量精度和效率較高,對測量裝置與被測物體的空間關(guān)系無硬性要求,魯棒性好,可實現(xiàn)非接觸式測量,是解決大尺度三維幾何尺寸測量最具可行性的方案。它通過探針沿導(dǎo)軌的直線運動來實現(xiàn)精確的坐標(biāo)測量。(2)經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)是由二臺以上的高精度電子經(jīng)緯儀構(gòu)成的空間角度前方交會測量系統(tǒng),是在大尺度測量領(lǐng)域應(yīng)用最早和最多的一種系統(tǒng)。其測量原理是在經(jīng)緯儀的基礎(chǔ)上加上一個測距系統(tǒng)從而構(gòu)成空間極(球)坐標(biāo)測量系統(tǒng)。儀器由測量臂、碼盤、測頭等組成,各關(guān)節(jié)之間測量臂的長度是固定的,測量臂之間的轉(zhuǎn)動角可通過光柵編碼器實時得到。一與GPS不同的是,室內(nèi)GPS采用室內(nèi)激光發(fā)射器來模擬衛(wèi)星。實際測量時又可以分為單站距離、角度法和多站純距離法。由發(fā)射器向被測目標(biāo)發(fā)射高頻聲波脈沖或經(jīng)過調(diào)制的聲波信號,聲波到達(dá)目標(biāo)后被發(fā)射回來,由探測器接收。同時受制于聲波的頻率,單純的超聲波測距范圍為十?dāng)?shù)米,精度在1%左右,若采用復(fù)合型測距系統(tǒng),先用絕對距離法粗測,再用相對距離法高精度測量,可以提高系統(tǒng)測量精度。基于脈沖法測距的激光掃描儀精度較低,一般為毫米級,但是其測量范圍較相位測距要長。該系統(tǒng)最大掃描范圍為2mx2mx2m,測量精度lmm,測量時間25s。Rehkugler 和Krop 1986 年研究了利用視覺進(jìn)行蘋果表面碰壓傷檢測并依據(jù)蘋果標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分組，研制成功了利用機(jī)器視覺進(jìn)行缺陷檢測和分級的蘋果處理設(shè)備。美國三大汽車公司相繼與美國Michigan 大學(xué)和 Perceptron 公司合作，成功研制了用于對汽車零部件、分總成和總成產(chǎn)品進(jìn)行尺寸控制的自動視覺檢測系統(tǒng)。除此之外，視覺檢測技術(shù)在工業(yè)的各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如電子工業(yè)中印刷電路板、集成電路和光掩膜等的生產(chǎn)工藝流程中，通過對所獲得的圖像進(jìn)行處理和識別來判斷制作線路的正誤，從而來保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量；冶金工業(yè)中鋼板表面的自動探傷、赤熱鋼板切割位置定位；玻璃制品行