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薄壁结构工业CT尺寸测量误差与极限

材料工程 2020年第8期48卷 169-176页

作者：陈子木胡正伟王倩妮史亦韦中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室北京100095

针对增材制造复杂构件中薄壁结构的高精度尺寸测量需求,推导了薄壁结构经工业CT系统成像后的图像灰度分布函数及边界位置特征,并对比分析了半高宽法和最大灰度梯度法的适用范围,计算了基于CT成像的尺寸测量极限。通过对校准尺寸的薄壁... 详细信息

针对增材制造复杂构件中薄壁结构的高精度尺寸测量需求,推导了薄壁结构经工业CT系统成像后的图像灰度分布函数及边界位置特征,并对比分析了半高宽法和最大灰度梯度法的适用范围,计算了基于CT成像的尺寸测量极限。通过对校准尺寸的薄壁结构进行工业CT扫描成像实验,测量不同厚度薄壁结构的壁厚尺寸。结果表明:对于尺寸大于CT成像系统可测壁厚尺寸极限的薄壁结构,半高宽法相比最大灰度梯度法测量误差更小。薄壁结构尺寸测量极限可通过实验测量CT成像系统的边扩散函数后利用计算模拟的方法获得。

关键词：薄壁结构工业CT 尺寸测量测量极限

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上下边缘区分的平面钣金零件尺寸测量方法

红外与激光工程 2016年第6期45卷 196-202页

作者：耿磊叶琨肖志涛李月龙邱玲天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387

针对钣金零件轮廓尺寸高精度测量面临尺度增大造成的测量精度下降问题,提出了准确获取零件上表面的边缘方法和厚度转换模型。首先,结合光学成像理论分析了背光光源下不同厚度钣金零件的边缘特性,提出厚度零件具有上下边缘特征,然后根据... 详细信息

针对钣金零件轮廓尺寸高精度测量面临尺度增大造成的测量精度下降问题,提出了准确获取零件上表面的边缘方法和厚度转换模型。首先,结合光学成像理论分析了背光光源下不同厚度钣金零件的边缘特性,提出厚度零件具有上下边缘特征,然后根据平板零件图像的边缘分布特征,采用Canny算子初定位边缘,用多项式拟合算法实现亚像素边缘精确提取,对含有上下边缘的轮廓提出平均距离法获得上表面边缘,并针对厚度引入的误差提出了厚度转换模型进行边缘修正,获取零件在标定平面上的真实边缘,最终结合标定数据求取零件尺寸。实验结果表明,在1×0.75 m^2的视场内,1~5 mm厚、500 mm×500 mm零件的测量精度达到了0.05 mm,满足了钣金加工测量的需求。

关键词：尺寸测量钣金亚像素上下边缘厚度转换

基于内窥图像畸变校正的孔内表面尺寸测量方法

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光学学报 2023年第3期43卷 114-123页

作者：盛强郑建明陈婷杨秀秀高羡明西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 西安理工大学经济与管理学院陕西西安710054

针对孔内表面缺陷尺寸测量难的问题,提出一种内窥图像校正方法以实现孔内表面尺寸测量。根据内窥成像原理,在考虑应用场景几何约束的情况下,将图像畸变分解为周向畸变和轴向畸变,将校正模型中的参数简化为图像中心坐标和一个非线性增长... 详细信息

针对孔内表面缺陷尺寸测量难的问题,提出一种内窥图像校正方法以实现孔内表面尺寸测量。根据内窥成像原理,在考虑应用场景几何约束的情况下,将图像畸变分解为周向畸变和轴向畸变,将校正模型中的参数简化为图像中心坐标和一个非线性增长函数,进而提高了内窥镜图像边缘区域的校正精度。采用Hough变换和图像像素标定的方法得到相关参数,为克服轴向校正对标定结果的依赖,采用神经网络算法拟合包含像素相对位置和孔径的轴向校正函数。实验结果表明,基于像素标定的6组实验的平均测量误差为1.95%,准确度高。对于不具备标定条件的孔内表面缺陷,采用轴向校正函数进行校正和测量,3组实验的平均测量误差为6.75%,结果较为理想。所提出的校正方法通用性好、准确率高,可用于孔类零件及管道的自动化检测和智能检测。

关键词：测量畸变校正内窥图像尺寸测量孔内表面图像处理

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基于机器视觉的链轮尺寸测量方法

吉林大学学报（工学版） 2023年第10期53卷 2795-2806页

作者：包昊菁刘思远任真张云辉胡正乙葛宇鹏吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 长春大学机械工程学院长春130022 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641 长春汽车工业高等专科学校产教融合发展中心长春130010

由于链轮形状的限制及现场测量对效率的要求,现有的外参标定方法很难应用于链轮轮毂端面的外参标定。因此,本文提出了一种基于二次曲线不变性的外参标定方法,该方法将加工有同心圆环的圆柱体放置在链轮中心孔内,利用圆环上大、小圆及链... 详细信息

由于链轮形状的限制及现场测量对效率的要求,现有的外参标定方法很难应用于链轮轮毂端面的外参标定。因此,本文提出了一种基于二次曲线不变性的外参标定方法,该方法将加工有同心圆环的圆柱体放置在链轮中心孔内,利用圆环上大、小圆及链轮轮毂孔的半径计算出3个圆所对应的方程系数,并以此为基础获得链轮轮毂端面的外参。根据链轮齿廓的形状特征,提出齿顶与齿根圆区域上最高点及最低点筛选模型,并利用最高点数组及最低点数组通过椭圆拟合获得直径。在实验中,将4个不同尺寸的链轮作为被测对象,并将采用本文测量方法获得的结果与三坐标测量仪获得的结果进行对比,结果表明,本文提出的链轮齿根圆与齿顶圆的直径测量误差小于40μm。

关键词：机器视觉链轮尺寸测量参数标定

CT图像边缘退化模型的建立及其在图像尺寸测量中的应用

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光学精密工程 2009年第9期17卷 2269-2275页

作者：陈平潘晋孝刘宾中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

考虑工业CT产品质量检测和逆向设计的需求,特别针对有规则边缘的CT图像,建立了CT图像边缘退化模型,并将该模型应用于CT图像尺寸测量技术以提高测量精度。首先根据CT图像边缘退化的数学描述,构建了图像边缘退化模型;然后通过原CT图像的... 详细信息

考虑工业CT产品质量检测和逆向设计的需求,特别针对有规则边缘的CT图像,建立了CT图像边缘退化模型,并将该模型应用于CT图像尺寸测量技术以提高测量精度。首先根据CT图像边缘退化的数学描述,构建了图像边缘退化模型;然后通过原CT图像的灰度信息以及灰度曲线的拐点信息确定退化模型中的相关参数;最后,利用这个退化模型对原CT图像的边缘进行恢复,准确提取CT图像的边缘信息,从而完成CT图像的尺寸测量。实验结果显示,该方法对边缘阶跃性较差的CT图像进行尺寸测量得到的相对误差为2%,比常用的图像尺寸测量方法减小了1.5%。结果表明,该方法能够有效地提取CT图像边缘信息,且尺寸测量精度较高。

关键词：工业CT 尺寸测量边缘恢复退化模型拐点

基于神经辐射场的RGB图像点云重建多肉植物及尺寸测量研究

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农业机械学报 2024年第9期55卷 316-326页

作者：尹令陈招达蓝善贵杨杰张素敏黄琼华南农业大学数学与信息学院广州510642 华南农业大学国家生猪种业工程技术研究中心广州510642 华南农业大学动物科学学院广州510642 华南农业大学猪禽种业全国重点实验室广州510640

以多肉植物盆栽为研究对象,使用手持式RGB相机采集11个多肉植物盆栽的视频数据,通过将视频转换为图像帧、选取优质清晰图像帧、计算相机位姿得到含丰富信息的RGB图像数据。提出一种改进神经辐射场的多肉植物三维重建方法,根据实际场景... 详细信息

以多肉植物盆栽为研究对象,使用手持式RGB相机采集11个多肉植物盆栽的视频数据,通过将视频转换为图像帧、选取优质清晰图像帧、计算相机位姿得到含丰富信息的RGB图像数据。提出一种改进神经辐射场的多肉植物三维重建方法,根据实际场景提出新的射线采样策略,同时引入改进的图像修复模块与隐式模型重建点云方法,并根据点云重建结果提取多肉植株的叶片数、株高、冠围、凸包体积、叶长、叶宽和叶色共7个表型参数。最后选取具有代表性、易测量的叶片数、株高、冠围、叶长和叶宽5个表型参数进行精度评估与误差原因分析,平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.32%、3.95%、4.95%、5.59%和9.55%,均方根误差(RMSE)分别为0.86片和1.95、17.54、1.87、1.27 mm,决定系数(R^(2))分别为0.99、0.99、0.86、0.91和0.89。精度评估结果表明,所提取的表型参数能够准确、高效地反映多肉植株生长状态,充分发挥RGB图像新视角合成技术、图像处理技术与三维点云重建技术的优势,实现多肉植株盆栽的表型参数高精度、非破坏性提取,能够为多肉植物的种植和养育以及为非固定、多视角的RGB数据获取研究提供重要的技术支持。

关键词：神经辐射场三维重建多肉植物尺寸测量植物表型 RGB图像

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基于深度特征匹配的转辙机自动开闭器静接点尺寸测量方法研究

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铁道学报 2023年第5期45卷 57-64页

作者：胡小溪曹源唐涛北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心北京100044

自动开闭器是转辙机上负责动作控制与状态表示的频繁动作关键部件,使用过程中的接点磨损会影响控制与反馈电路的导通。然而,由于其安全关键、磨损样本稀少、工作环境恶劣,使得自动开闭器的在线监测成为转辙机维护维修的难题。针对上述问... 详细信息

自动开闭器是转辙机上负责动作控制与状态表示的频繁动作关键部件,使用过程中的接点磨损会影响控制与反馈电路的导通。然而,由于其安全关键、磨损样本稀少、工作环境恶劣,使得自动开闭器的在线监测成为转辙机维护维修的难题。针对上述问题,基于机器视觉提出一种深度特征匹配的目标检测方法。首先利用VGGNet自适应地提取接点模板和待搜索样本的深度特征,采取归一化互相关算法和反向映射算法完成目标定位,利用权重优化和非极大值抑制优化边界框,实现小样本数据集情况下兼顾精度与鲁棒性的目标定位;然后使用大津法二值化、中值滤波、水平差分算子等完成静接点图像处理;最后使用标定板换算获得静接点的几何尺寸数据。实验结果表明:本方法在实际应用中的定位检测精度达到85.93%,召回率达到90.63%,F 1达到88.22%;在尺寸测量误差方面,RMSE、MAE、MAPE分别为2.56 mm、1.55 mm、12.94%。

关键词：尺寸测量目标检测小样本自动开闭器深度特征匹配

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管状燃料组件辐照后尺寸测量

核动力工程 2017年第S1期38卷 150-153页

作者：任亮熊源源江林志陈哲邝刘伟郭成明余飞杨尹春艳中国核动力研究设计院成都610041

主要介绍某新型管状燃料组件辐照后尺寸测量的检查内容、检查方法及检查结果,对尺寸测量结果进行初步评价。结果表明:燃料组件辐照后总长与辐照前相比略有增长,平均增长0.71 mm;辐照后组件弯曲度基本无变化;辐照后对边距最大增长0.17 mm... 详细信息

主要介绍某新型管状燃料组件辐照后尺寸测量的检查内容、检查方法及检查结果,对尺寸测量结果进行初步评价。结果表明:燃料组件辐照后总长与辐照前相比略有增长,平均增长0.71 mm;辐照后组件弯曲度基本无变化;辐照后对边距最大增长0.17 mm,最小增长0.07 mm;各层燃料管水流间隙整体呈减小趋势,最大减小0.33 mm;燃料管外径最大增长0.13 mm,内径最大减小0.20 mm。

关键词：管状燃料组件辐照尺寸测量水流间隙

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计算机视觉技术在微小尺寸测量中的应用

农业机械学报 2006年第9期37卷 174-176页

作者：陈廉清袁红彬王龙山宁波工程学院机械工程学院吉林大学机械科学与工程学院

应用计算机视觉技术快速测量微小零件的尺寸,研究了CCD图像预处理、图像二值化、边缘处理、标定等技术,发现中值滤波平滑处理图像的精度更高,轮廓跟踪能使图像边缘确定时的运算更简单。图像检测结果与工具显微镜测量进行了比较,结果表... 详细信息

应用计算机视觉技术快速测量微小零件的尺寸,研究了CCD图像预处理、图像二值化、边缘处理、标定等技术,发现中值滤波平滑处理图像的精度更高,轮廓跟踪能使图像边缘确定时的运算更简单。图像检测结果与工具显微镜测量进行了比较,结果表明该测量方法可以快速、准确地实现大批量同类零件的尺寸测量及合格度的检验,并可满足100%在线检测要求,检测误差不超过0.0119mm,每件检测时间不超过2s。

关键词：计算机视觉尺寸测量轮廓跟踪中值滤波