航空锥螺纹校准装置的研制

【类型】学位论文

【作者】雷云莲 

【关键词】 光电检测 三针法 锥螺纹中径 误差核算 图像处理

【摘要】随着半导体工业和微电子技术的飞速发展,光电检测技术已成为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。采用电荷耦合器件(CCD)采集图像,利用图像处理技术获得被测参数的现代化光电式测量方法已经被广泛地应用于各种检测领域。近年来,测量过程更是呈现出自动化、高精度、智能化的趋势。 通过常用的锥螺纹中径测量方法的比较,研究了“图像坐标三针法”原理。本文设计了一种新型光电式锥螺纹参数测量系统,采用“三针法”作为测量的基本方法,确定以竖放锥体螺纹进行测量的方案。根据系统的测量精度要求,确定了系统各个主要部分的功能和设计方案,构建了系统的工作流程。 对锥螺纹检测过程采用的图像预处理、边缘检测和边缘拟合的各种算法进行了比较,确定了合适的图像处理算法。首先采用中值滤波器对图像进行预滤波处理,然后采用Canny 算子提取牙型边缘,通过Hough变换初步滤除方差较大的边缘点,最后采用最小二乘法,进一步滤除局外点的影响,拟合出边缘直线方程。通过系统全面的误差核算,保证了整体设计方案的误差评估满足测量装置的设计要求。 根据CCD图像滤波和识别算法,编制图像处理程序,开发了人机交互的操作界面。 最后研制加工了自动测量装置,设计加工了系统验证的标准试样。对测量结果进行了不确定度分析,分析了测量装置的总不确定度。通过实际测量验证,测量装置的的重复精度达到1.6µm,满足设计和实际应用的要求。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】哈尔滨工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】张广玉

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