【正文】 到迅猛的發(fā)展。 非接觸式測量技術(shù)是隨著近年來光學(xué)和電子元件的廣泛應(yīng)用而發(fā)展起來的，其測量基于光學(xué)原理，具有高效率、無破壞性、工作距離大等特點，可以對物體進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)的測量。接觸式會因為探頭發(fā)出機(jī)構(gòu)延遲導(dǎo)致動態(tài)誤差。接觸式無法檢測小于探頭直徑的小孔。接觸式測量直接對物體表面直接測量，不受物體顏色、反射特性、曲率的影響。接觸式測量的主要優(yōu)點是以下幾點：接觸式三坐標(biāo)探頭、機(jī)械結(jié)構(gòu)及軟件系統(tǒng)已經(jīng)成熟，準(zhǔn)確性、可靠性高。采用此技術(shù)測量一維幾個尺寸時，幾個探同時在多個測量位置測量。 多點測量是接觸式測量技術(shù)之一。大尺寸零件分為大尺寸孔和大尺寸軸。因此,不進(jìn)行圖像拼接,而是提取序列局部圖像的尺寸特征,并以圖像序列之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為依據(jù)來求解零件尺寸,是實現(xiàn)機(jī)械零件高精度快速測量的一種新方法。另一方面,在拍攝序列圖像時,使成像區(qū)域盡可能靠近成像平面中心位置,又可有效減小圖像畸變對測量精度的影響。對于常規(guī)尺寸和大尺寸的機(jī)械零件,較小的視野范圍只能攝取到零件的局部圖像。石文軒等人[10]對暗通道零件高精度測量算法進(jìn)行了改進(jìn),提出了邊緣優(yōu)化透射率估計方法。因此采用基于圖論的分割算法來確定暗通道的區(qū)域,[8]針對暗通道零件高精度測量霾算法在處理不滿足暗通道先驗條件的明亮區(qū)域時,估計的透射率偏小,導(dǎo)致零件高精度測量霾后的圖像與原圖像相比,色彩和紋理平滑度出現(xiàn)較大偏差的問題,提出反饋調(diào)節(jié)的暗通道零件高精度測量霾算法。目前絕大多數(shù)零件高精度測量霾的算法，都是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的。暗通道先驗是一種模糊霾圖像的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，即基于一種重要的觀察：大多數(shù)模糊霾圖像的局部塊在某個色彩通道具有較小的灰度值。這類方法的成功的相似之處在于它們在分析模糊的成因后在算法中做出了一些強(qiáng)制性的假設(shè)。除了用特征點配準(zhǔn)圖像外，還有學(xué)者利用線特征、面特征進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)?；谔卣鞯呐錅?zhǔn)方法則利用圖像中的一些特征實現(xiàn)圖像的配準(zhǔn)。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同將現(xiàn)有的圖像配準(zhǔn)方法分為基于區(qū)域的配準(zhǔn)方法和基于特征的配準(zhǔn)方法。從圖像質(zhì)量評價觀點來看，圖像增強(qiáng)技術(shù)主要目的是提高圖像可辨識度。一般情況下，在各類圖像系統(tǒng)的傳送和轉(zhuǎn)換（如顯示、復(fù)制、成像、掃描以及傳輸?shù)龋┛倳谀撤N程度上造成圖像質(zhì)量的下降。 大尺寸零件在工業(yè)農(nóng)業(yè)上都應(yīng)用廣泛，關(guān)于他的測量就顯得尤為重要。它是基于圖像拼接技術(shù)的研究，圖像拼接就是將有重疊的多幅圖像 ( 不同時間不同視角或者不同傳感器采集的) 拼接成一幅大的高分辨率圖像，是機(jī)器視覺研究中的一個熱點。傳統(tǒng)的測量方法采用大型卡尺、大型千分尺和大型千分桿等工具,近些年出現(xiàn)用超聲波、激光等工具,但都面臨著使用不方便、工具體積較大、測量精度不高、速度慢以及設(shè)備成本高等問題。目 錄1 緒論 1 課題研究的背景 1 1 12大尺寸零件的測量方案論證 3 3 3 3 3 33數(shù)字圖像處理的介紹 4 4 4 5 6 63. 3基于特征的圖像配準(zhǔn)算法 7 7 9 10 10 11 11 114實驗結(jié)果和分析 13 13 13 13 14 18 18 19 19結(jié)論 20致謝 21參考文獻(xiàn) 22附錄A拼接程序附錄B邊緣提取程序I1 緒論 課題研究的背景大尺寸零件在我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅６嘁?，用途非常廣泛。image mosaic。image meter。圖像融合。高精度。[關(guān)鍵詞] 大尺寸。 本課題從大尺寸零件的特征出發(fā)，研究了大尺寸零件接觸測量與非接觸測量的特點，提出應(yīng)用圖像拼接技術(shù)再現(xiàn)大尺寸零件。影像測量是從計算機(jī)視覺的概念和方法出發(fā),將計算機(jī)視覺應(yīng)用于空間幾何尺寸的精確測量和定位,但是它的不足之處在于只能對視場內(nèi)的單幅小視場圖像進(jìn)行測量,測量范圍受到視場的制約。陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文基于影像測量儀的大尺寸零件高精度測量方法研究郝小波（陜西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)11級04班，陜西 漢中 723000）指導(dǎo)教師：景敏[摘要] 尺寸的精密測量在制造業(yè)中有著重要的作用和意義,它是衡量與保證加工制造質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。對于大尺寸零件來說,作為接觸式與非接觸式測量的代表,三坐標(biāo)測量機(jī)與激光位移傳感器/激光干涉儀是經(jīng)常使用的測量工具，然而前者效率低下、使用復(fù)雜,后者則成本高昂。本課題提出利用圖像拼接技術(shù)解決影像法測量大尺寸零件精度不高的問題。本課題主要用到全自動攝像儀來獲取圖片，然后利用Harris角點檢測法提取特征點，從而進(jìn)行圖拼接、圖像融合，最后利用邊緣檢測的方法獲得大尺寸零件的尺寸。影像測量儀。圖像拼接。Research on high accuracy measurement method of large size parts based on image measuring meterHaoxiaobo（Grade11,Class04,Major Measurement Control Technology And Instrument，school of mechanical engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi）Tutor: Jingmin Abstract：The precision measurement of the dimension has important function and significance in the manufacturing industry. It is an important link to measure and guarantee the manufacturing the dimension of the part, as a representative of the contact and noncontact measurement, three coordinate measuring machine with laser displacement sensor / laser interferometer is one of the frequently used measuring tool, however the former efficiency is low and the use is plex, which is measurement is from the concepts and methods of puter vision of the application of puter vision in precise measurement and positioning of the space dimension, but its shorting is only within the field of view of a single small field images were measured and the measuring range is field constraints. This paper presents the problem of using image mosaic technology to solve the accuracy of large parts with large dimension.problem of using image mosaic technology to solve the accuracy of large parts with large dimension This thesis is based on the characteristics of large size parts, and studies the characteristics of large size parts contact measurement and noncontact measurement, and puts forward the application of image mosaic technology to reproduce large size parts. This topic mainly used automatic camera to get the picture, and then feature points are extracted using Harris corner detection method, and image mosaic, image fusion, finally, the edge detection method to obtain the size of large size workpiece. Key words：large image。high precision。image fusion。但是其精度的測量又不能一次性完成，大尺寸物體測量是指測量對象的長、寬、高超過一定的范圍。在這種背景下本課題研究影像測量儀下大尺寸高精度的研究。它能很好的解決大尺寸零件測量成本高，精度低的問題。圖像零件高精度測量實質(zhì)上就是圖像增強(qiáng)的一種現(xiàn)實的應(yīng)用。例如攝像時，由于模糊天的原因使圖像模糊；再如傳輸過程中，噪聲污染圖像，使人觀察起來不滿意；或者是計算機(jī)從中提取的信息減少造成錯誤，因此，必須對降質(zhì)圖像進(jìn)行改善處理，主要目的是使圖像更適合于人的視覺特性或計算機(jī)識別系統(tǒng)。通過設(shè)法有選擇地突出便于人或機(jī)器分析的某些感興趣的信息，抑制一些無用信息，以提高圖像的使用價值，即圖像增強(qiáng)處理只是增強(qiáng)了對某些信息的辨別能力。直接利用待拼接圖像的灰度信息獲得配準(zhǔn)的方法稱之為基于區(qū)域的圖像配準(zhǔn)方法，也稱之為基于灰度的配準(zhǔn)方法、直接法或灰度相關(guān)法，有模板法(也稱為像素匹配算法) 和相位相關(guān)法之分。其中，通過特征點實現(xiàn)配準(zhǔn)是最常見的。近來，基于單幅圖像的零件高精度測量霾算法獲得了很大的進(jìn)步。何凱明[6]等人提出了一種暗通道先驗的單幅圖像零件高精度測量算法。使用這種假設(shè)和模糊霾圖像成型模型結(jié)合，能夠直接估計模糊霾的濃度和恢復(fù)模糊霾圖像的質(zhì)量。許麗紅等人[7]認(rèn)為基于暗通道先驗規(guī)律的圖像零件高精度測量霾算法在進(jìn)行暗通道計算時,用固定區(qū)域會造成介質(zhì)透射率估算的不合理,從而導(dǎo)致最終效果細(xì)節(jié)不清晰。蔣建國等人[9]分析討論了暗通道先驗零件高精度測量算法原理,通過引入一種容差機(jī)制,算法能更有效地處理不滿足暗通道先驗的明亮區(qū)域,糾正了這類區(qū)域錯誤估計的透射率。從目前對模糊霾圖像恢復(fù)的算法研究來看，都是在圖像暗通道先驗基礎(chǔ)上來估計更加細(xì)致的透射率，從而進(jìn)一步研究獲取更加細(xì)致的恢復(fù)圖像結(jié)果。采用將序列局部圖像拼接成全局圖像的方法，一方面可以用較高的檢測分辨率獲得待測零件在尺寸方向的全貌。但是,當(dāng)序列圖像很多時,由于數(shù)據(jù)量大,受處理速度和拼接精度的制約,很難適應(yīng)快速高精度的測量要求。2大尺寸零件的測量方案論證 大尺寸是指公稱尺寸在大于500mm至3150mm的尺寸。大尺寸零件的測量方法有很多種，大致可分為兩大類第一類是接觸式測量第二類是非接觸式測量。該測量技術(shù)采用模塊化結(jié)構(gòu)，能根據(jù)具體的測量任務(wù)進(jìn)行最近愛配置。多點式測量目前普遍用于軸類零件的測量，測量兩工件是通過一個水平夾緊，通過外接的電腦或測量計算機(jī)可分析并顯示測量值，而且多個位置能夠相互連接。接觸式可快速準(zhǔn)確的測量出各個基本幾何形狀。當(dāng)然其缺點也很明顯主要有以下幾點：由于接觸式的探頭頻繁被接觸被測零件導(dǎo)致球形探頭容易磨損，為了保持精度需要常常矯正球頭直徑。接觸式測量測量時逐點測量，測量速度慢。如果測量頭的壓力過大會使被測零件表面發(fā)生變形，導(dǎo)致探頭局部壓入零件表面，從而影響測量精度。此類技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品質(zhì)量檢測和工藝控制中，可大大節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品的研制周期，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，因而倍受人們的青睞。非接觸式三維測量不需要與待測物體接觸，可以遠(yuǎn)距離非破壞性地對待測物體進(jìn)行測量。非接觸式測量是指不接觸被測物體的前提下進(jìn)行精準(zhǔn)測量。影響測量儀、二次元、紅外線探測，逆向工程掃描儀等的測量都屬于非接觸測量?？蓹z測橡膠、軟塑料等工件，而且工件可以隨意放置。本課題以錐形零件為研究對象來進(jìn)行測量。3數(shù)字圖像處理的介紹 數(shù)字圖像是指用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過采樣和數(shù)字化得到的一個大的二維數(shù)組，該數(shù)組的元素稱為像素，其值為一整數(shù)，稱為灰度值。常見的處理有圖像數(shù)字化、圖像編碼、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像分割和圖像分析等。雖然某些處理也可以用光學(xué)方法或模擬技術(shù)實現(xiàn),但它們遠(yuǎn)不及數(shù)字圖像處理那樣靈活和方便,因而數(shù)字圖像處理成為圖像處理的主要方面。目前研究的一種由視頻序列拼接的全景圖技術(shù)可以實現(xiàn)操作人員與專家之間的遠(yuǎn)程協(xié)助與遙控,專家可以根據(jù)收到的現(xiàn)場視頻構(gòu)建現(xiàn)場的全景圖,實時效率得到很大的提升。這種技術(shù)可以用于針對一塊地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測,比如對于這一地區(qū)的河流流域問題、耕地面積以及農(nóng)作物情況監(jiān)控。醫(yī)學(xué)分析在超聲檢測中,超聲圖像的質(zhì)量尤為關(guān)鍵,它能夠直接左右醫(yī)生對病情的判別。在外科手術(shù)當(dāng)中,由于缺少對視網(wǎng)膜整體狀態(tài)進(jìn)行檢查的工具,手術(shù)成功率很低。 在圖像分析中，對輸入圖像進(jìn)行特征抽取、分割和匹配前所進(jìn)行的處理。預(yù)處理過程一般有