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第27 卷 第 1 期 ( ) . 27 . 1 渤海大学学报 自然科学版 V o l N o 2 0 0 6 年 3 月 ( ) M ar. 2006 Jou rnal of Bohai U n iversity N atu ral Science Edition 基于图像处理的零件参数检测研究 1, 2 1 于忠党 , 王龙山 ( 1. 吉林大学 机械科学与工程学院, 吉林 长春 130025; 2. 渤海大学 信息科学与工程学院, 辽宁 锦州 121013) 摘　要: 介绍了一种依据图像处理技术检测机械零件参数的测量方法。以面阵CCD 为图像传 感器, 通过图像采集卡将机械零件的二维图像输入到计算机中。在对原始输入图像进行直方图校正 和边缘保持滤波处理后, 对得到的较为平滑的零件图像进行边缘检测, 利用最小二乘法进行边缘拟 合, 获得图像边缘的亚象素表示, 并据此计算出零件的各参数值。此种测量方法非常适合于微小、易 形变等接触测量难以准确测量的机械零件的参数检测, 具有广阔的应用前景。 关键词: 图像测量; CCD ; 滤波; 边缘检测; 亚象素 中图分类号: T P 3　　　文献标识码: A 　　　文章编号:(2006) 0　引言 图像测量技术是近几年在测量领域形成的新的测量技术。所谓图像测量, 就是将被测物体的图像当作检 测对象或信息传递的载体, 对其进行分析, 从中提取有用信号, 进而获得所需的测量数据。图像测量技术以光 学为基础, 融光电子学、计算机技术、图像处理技术等现代科学技术于一体, 具有非接触、高速度、动态范围 大、信息量丰富等特点, 可广泛应用于几何量的尺寸检测、航空遥感测量、物体三维测量以及场分布等和图像 有关的领域中。 本文介绍了一种以面阵CCD 为图像传感器, 以不断发展的计算机图像处理技术为基础的机械零件图像 检测系统。机械零件的图像测量方法的基本思想, 是依据零件的几何形状与二维图象各个象素点间的一一对 应关系, 来获得被测零件各几何参数的像素表征, 再通过相应的转换, 进而获得零件各参量的测量值。此种测 量方法非常适合于微小、易形变等接触测量难以准确测量的机械零件的参数检测, 具有广阔的应用前景。本 文详细讨论了图像测量方法的原理和所需的技术, 并以圆锥螺纹为实验对象, 给出了实验结果。 1　测量系统构成 测量系统由光学照明系统、零件夹具、 成像系统、图 CCD 像采集系统、计算机及相应的软件 构成, 如图1 所示。照明光 发出的平行光线使机械零件产生阴影轮廊, 经透镜系统聚焦 后成像于CCD 面阵上, CCD 将光学图像转换为电荷信号, 通 过图像采集卡输入到计算机中, 然后由软件对采集到的图像 图1　测量系统结构 进行处理, 得到零件的各参量值。 为提高成像质量, 使生成的图像能准确反映零件的几何特性, 本系统采用背光平行照明, 这样有利于准 确提取被测零件的外形轮廊, 从而提高测量精度。为了简化测量数据的处理, 需调整夹具, 使被测零件的轴线 收稿日期: ( ) 基金项目: 吉林大学创新基金项目 2004—1 . ( ) 作者简介: 于忠党 1965 , 男, 吉林大学博士研究生, 副教授, 从事机器视觉教学科研工作. ( ) 第27 卷