如何快速轻松地找到轴状圆的中心

如何快速轻松地找到轴状圆的中心

一、如何快速简易求轴类圆心(论文文献综述)

马晓锋,王中任[1](2022)在《基于引导滤波与神经网络算法的螺纹孔检测方法》文中研究表明为解决测量曲轴端面螺纹孔操作繁琐、精度差及效率低等问题,以型号YC4W75曲轴为例,提出1种基于引导滤波与神经网络算法的螺纹孔检测方法。首先,将实时采集到的图像,利用引导滤波和形态学对图像进行预处理,消除表面噪声、花纹等影响,提取曲轴端面内螺纹小径的边缘特征,然后,结合RANSAC算法,利用Pytorch创建神经网络模型,对提取圆进行拟合,获取曲轴端面内螺纹小径的大小以及圆心间的距离。通过测试结果表明,内螺纹小径的误差在0.070 mm以内,各个螺纹孔与中心孔误差在0.200 mm以内,测量精度高、操作简单,满足工业现场精度要求,实现了曲轴端面螺纹孔位置信息的自动测量。

刘云龙,李国超,周宏根,陈浩安,杨飞,盖文,卫国涛[2](2021)在《船用柴油机凸轮轴形位误差非接触在位检测方法研究》文中进行了进一步梳理船用柴油机凸轮轴的圆跳动、同轴度、轮廓度等几何形状误差的在位检测是实现其智能制造的关键之一.基于空间解析几何理论,提出具有自补偿功能的轴类零件形位公差在位检测方法.采用线激光测量仪的在位检测系统,进行轴类零件的跳动、同轴度、轮廓度公差等检测,通过试验验证检测的精度和准确性,为在线指导大尺寸轴类工件加工提供了理论基础.

陈儒[3](2021)在《稀疏点云下轮对垂直度三维测量方法》文中指出本文基于轮对退卸过程中垂直度测量要求,研发了一种轮对退卸垂直度测量系统,检测系统采用了线激光位移传感器、点激光位移传感器、视觉相机等传感器,并将激光跟踪仪作为辅助器材,解决了轮对退卸过程中垂直度的测量问题。本文首先使用SURF算法对图像特征点进行检测,并寻找两张图片之间的特征关系,利用正态分布剔除不合格的对应点,采用改进的天牛须算法对图像进行配准,完成了左右相机图片之间的旋转平移矩阵的优化,并计算配准图像的内侧面图像像素坐标,通过优化出的旋转平移矩阵,求出主图像中所对应的图像像素坐标,该方法改进了SURF算法在匹配过程中转换矩阵存在误差的问题,最终通过标定出的双目相机内参外参,利用极线的方法完成轮对内侧面的三维点云重构。本文通过使用改进的蝙蝠算法对双目相机采集的内侧面三维点云数据进行平面拟合,在蝙蝠算法的基础上,加入了自适应阈值,即通过引入同种领域的算法。先使得该算法对问题进行初次计算,使用引进算法计算出的参数作为参考,更改为群智算法的阈值(设定精度/迭代次数),在此,称其为自适应阈值。该方法精度高,效率高,在一定程度上避免了蝙蝠算法陷入局部最优的问题,改变了以往智能算法寻优过程中迭代次数、迭代精度不易设置的问题,最终完成车轮内侧面的拟合。本文提出了一种新型的圆柱拟合算法,先较为精确的选取圆柱的七个初值,半径:r;圆柱轴线的方向向量:a、b、c;以及轴线经过的任意一点坐标:x、y、z;采用平面拟合、圆拟合、三维数据通过坐标系转化为二维数据等方式,寻找出圆柱较好的七个初值,由于这七个初值接近于圆柱的七个真实数据,将七个较为精准的初值数据与粒子群算法相结合,使得PSO算法在后续的迭代过程中减少了大量的迭代时间,并精准的计算出圆柱的参数,完成圆柱拟合的优化。即引进一种先计算初值的方法,将其代替到群智算法初始化过程,使得迭代过程中,提高迭代效率,避免陷入局部最优。本文分析了双目立体视觉坐标系、点激光位移传感器坐标系以及线激光位移传感器坐标系之间的变换关系,并通过激光跟踪仪完成各个局部坐标系与全局坐标系之间的转换:线激光位移传感器坐标系与全局坐标系之间的转换、点激光位移传感器坐标系与双目相机坐标系之间的转换、双目相机坐标系与全局坐标系之间的转换,将所有测量数据均转换在同一个坐标系下,便于计算。

李豪[4](2021)在《基于机器视觉的轴孔类零件选配系统研究》文中研究指明随着工业4.0的提出和技术的革新,传统的制造业面临着巨大的变革,生产制造系统面临更精密、智能、信息集成化等挑战,而传统的制造业目前主要操作手段仍然是以人工为主,这无疑带来很多问题。本课题主要以活门零件的主活塞和导向盘为研究对象,设计了一套基于机器视觉的轴孔类零件选配系统,旨在解决两种零件在人工选配过程中的测量精度、选配效率、零件积压浪费等问题。根据实际工况分析,本课题设计了针对于主活塞和导向盘的选配方案,并进行了系统的搭建,针对于其中涉及的两个关键性问题进行了研究解决。针对于活门零件主活塞和导向盘的轴孔尺寸精度,本课题主要依托于机器视觉和图像处理相关技术来实现两种零件的尺寸获取,通过对各种图像处理算法理论分析和实践效果对比,本文采用中值滤波法对图像降噪处理,Canny算子获取图像的像素边缘,基于拟合法的亚像素边缘检测方法获取图像的亚像素边缘,然后通过最小二乘法拟合分别求出主活塞和导向盘的像素尺寸,采用张正友标定法获得了成像校正所需的相机参数然后通过坐标系的转换获取轴孔的实际尺寸。通过多次重复测量实验,结果表明本文尺寸测量系统的检测精度达到0.03mm,测量效率在1s/件以内,达到了系统预期设计目标。针对两种零件人工选配问题,本文以最大数量配对为准则,提出了基于贪心算法、轴为基准、基于遗传算法的三种选配算法,对已知尺寸的批量主活塞和导向盘零件进行选配,并对三种算法进行了比较验证,实验表明基于遗传算法的选配算法配对成功率高、效率高,满足了实际应用需求。

王浩[5](2021)在《深孔零件轴线直线度检测系统研究》文中认为深孔类零件在军事工业、仪器仪表和能源勘探等重要领域应用广泛。为了能更好地评估深孔零件的质量,往往需要对其轴心线的直线度进行检测,对于不合格的零件及时校直矫正。但是,目前常用的传统检测方法大都受限于深孔零件长径比大、内孔空间狭小的特点,检测比较困难且精度不高。为了能够准确地测出深孔零件轴线直线度,满足相关行业的需求,本文围绕深孔零件轴线直线度的检测方法展开了深入研究。本文以深孔零件中的小口径炮管为主要研究对象,以光电检测法为基础,针对因炮管内孔太小而无法内置光电测量元件的问题,提出了一种测量元件外置的深孔零件轴线直线度检测方法,并设计了相应的直线度检测系统来完成测量工作。首先,根据提出的检测方法建立了直线度误差测量模型,设计了一套深孔零件轴线直线度检测系统,并对系统的组成及其工作原理进行了分析和说明;其次,利用三维建模软件对直线度检测装置的整体结构进行了设计,包括牵引机构、装夹机构和光学成像系统等,并完成了部分硬件的选型;同时,结合被测零件内孔形面的具体特点,设计了一种通用性强的带十字形通光孔的自适应定心装置,该装置能够避免与炮管内孔中的螺旋膛线发生干涉;然后,采用标定板标定法并结合HALCON软件,完成了对相机的标定操作,并得到了相机的内参和外参。在对采集到的光斑图像进行预处理后,利用基于图像骨架的中心点提取方法来求取十字形光斑的中心点坐标;针对定心机构的中心线与被测零件轴心线不严格共线问题,根据旋转角度和坐标变换原理对提取的中心点坐标进行了修正,以此来减小装配误差产生的影响;最后,结合相机SDK二次开发,利用Visual Studio 2019软件开发平台设计了直线度检测的软件系统,并介绍了软件各个功能模块。通过搭建好的实验平台进行了大量实验,实验结果表明本文提出的直线度检测方法操作简单,检测精度较高,且重复性好,能够满足所需的检测要求。此外,该检测系统能够对内径在25-35mm范围内的深孔零件的轴线直线度进行检测,具有一定的实际应用价值。

张帅卿[6](2021)在《基于Unity3D的扑翼式飞行器虚拟仿真及功能算法实现》文中研究表明虚拟现实技术在科技快速发展的今天,其身影频频出现在各大领域之中,其便利性与高反馈性在科学研究中有着很高的应用价值。将扑翼式飞行器与虚拟现实技术进行结合,使扑翼式飞行器在虚拟世界中进行虚拟仿真和功能实验,是机械领域与当今新兴技术的交叉融合,具有很大的研究意义与应用前景。本文在世界主流开发引擎中进行分析与研究,选择使用Unity3D引擎作为平台并开展了扑翼式飞行器的虚拟仿真与功能算法研究,主要完成的工作如下:(1)针对扑翼式飞行器扑翼机构的传动机构和驱动机构进行运动仿真设计,通过建立运动学模型并以此开发各功能部件的运动算法,再将其编作脚本挂载在扑翼式飞行器各零部件上来实现其扑翼机构的运动仿真。(2)针对扑翼式飞行器的任务需要进行虚拟场景的搭建。搭建多街道与多建筑群体系的城市场景,并实现在场景中的昼夜与天气变换和实时的光照渲染。通过绘制野外地表模型、建立野外场景的地貌以及开发随机生成地图树木模型算法,得到了具有随机化场景搭建功能的野外复杂地貌虚拟场景。(3)针对扑翼式飞行器要完成的任务进行了功能算法的开发。基于A星算法在城市区域开发了地图信息处理算法、飞行器自主规划路径算法、飞行器寻径算法与路径显示算法。在城市区域功能算法的基础上针对野外场景二次开发了网格信息检测、记录与处理算法、飞行器自主规划路线算法。并新开发了防止飞行器在飞行中骤升骤降的路径优化算法与自主设定随机目标点的算法使飞行器具备了自主漫游功能。通过Unity3D引擎强大的可视化技术,实现在拟真环境下实时观测扑翼式飞行器飞行期间的运行状态,解决了传统动力学仿真软件单一的表现形式。日后可与专业仿真软件相结合,在高度拟真的虚拟场景中实现真实数据的高可视化呈现。

庄孝斌[7](2020)在《基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究》文中研究指明CAPP软件有效地解决了从设计到制造之间的工艺编写问题,并且CAPP、CAM技术已经广泛运用到企业生产过程中,其中机械零件的智能分类技术、传感器测量技术以及机器视觉技术也在不同领域得到运用。新的测量手段与简单快速的控制方法联合运用到机床加工中有着重要的理论研究意义。现阶段CAPP软件内部功能仍可以补充,结合激光测量、视觉检测识别、机床在线加工等方法,提出一种基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法。把机器视觉技术和激光传感器测量技术运用到特制的CAPP软件中。通过Visual Basic6.0软件编写底层代码,根据零件的编码原理、激光测量原理开发相应的原型系统。本系统的程序界面中包含机器视觉识别测量、激光测量、工艺生成、G代码生成,机床加工过程由上位机和PLC串口通讯实现。本文主要研究内容如下:1.建立工艺编码和激光测距模块,开发专用CAPP的工艺编码系统。2.建立视觉测量模型,提出基于halcon软件,运用RANSAC原理进行边缘拟合,测量结果运用于软件中。3.建立激光位移传感器通讯模型,根据上位机与激光传感器通讯,进行实时测量。4.使用VB程序代码实现工艺规程和数控代码的自动生成,通过串口通讯实现机床自动加工。

杨文辉[8](2020)在《基于机器视觉的零件几何量测量技术研究与系统开发》文中进行了进一步梳理零件的几何量测量在工业生产中占据着重要的地位,其检测结果不仅影响零件本身的合格与否,还对零件后续的再加工和产品整体的装配起着关键性的作用。随着我国工业制造水平的提高,现代工业对测量技术提出了更高的要求,现阶段的传统测量手段已经无法满足繁重的质检任务以及日趋严格的精度要求。机器视觉测量技术因为其测量效率高、稳定性好、非接触等优势,被越来越广泛的研究和应用到了零件几何量测量领域。本文针对现阶段研究中存在的测量项目单一和精度研究不足的问题,设计并开发了一套可以测量多个几何特征的机器视觉测量系统,并对影响测量精度的关键技术进行了研究和实验分析。首先对机器视觉中核心的图像处理算法进行了研究,通过对算法的计算原理,模拟仿真和对比分析三个方面进行研究,从算法性能,运算速度以及适用性等方面综合考虑,最终选择了一套适合本课题需求的图像滤波、阈值分割和边缘检测算法。然后对图像边缘检测算法和相机标定技术这两个系统关键技术进行了研究,引入灰度矩亚像素边缘定位算法,并通过与Canny算子进行仿真对比,验证了灰度矩法边缘定位精度更高,抗噪性能更优,还阐述了计算像素当量标定和张正友标定法的原理和标定步骤,以便在实验中对比两者对测量精度的影响。在几何量测量方面,引入感兴趣区域提取算法,结合数学模型实现了测量算法,进而对测量软件进行了功能分析和模块化设计,开发了系统测量软件和数据库系统,还完成了系统硬件的选型,搭配测量软件构建了基于机器视觉的零件几何量测量系统。最后使用标准环规、量块和角度量块进行了直径、圆度、距离、直线度、平行度和角度的测量实验,对比分析了两种不同的边缘检测算子和系统标定技术对测量系统精度的影响,总结了实验结论。研究成果实现了基于机器视觉的机械零件几何量的测量,在自动化生产中具有重要的应用价值。

麻文臻[9](2020)在《双离合汽车变速器内输入轴校直裂纹分析及工艺改善》文中进行了进一步梳理齿轮轴是汽车变速器内传递扭矩和转速的主要关键部件之一,在热处理之后不可避免会出现一定的变形,需要通过校直的方式来保证零件直线度的要求。在校直过程中,时常会出现校直裂纹,导致零件报废,不仅造成了制造成本的上升,而且零件一旦没有被有效挑选出而被误装进变速器,在运行过程中裂纹将会扩展并最终断裂,是一种非常危险的失效模式。因此如何降低因校直裂纹造成的报废率是目前各汽车变速器生产厂家普遍面临的一个问题,而双离合变速器齿轮轴由于中空的设计相比传统的实心齿轮轴通常具有更高的校直裂纹率。本文针对某双离合汽车变速器内输入轴校直裂纹率较高的情况,在积极借鉴齿轮轴校直已有相关理论和研究成果的基础上,基于该齿轮轴采用全自动校直机压力校直的实际情况,通过深入研究零件加工工艺以及全自动校直设备,分析裂纹产生的机理和位置,形成了一整套工艺改善方案,最终达到了显着降低校直裂纹率的效果。论文主要研究内容和成果概括如下:第二章对压力校直基本工艺理论进行了较为全面的阐述,基于齿轮轴校直过程中呈现弹塑性变形的基本原理,分析了当前校直研究过程中的重点、难点以及齿轮轴校直裂纹产生的机理,并解释了中空齿轮轴相比较实心齿轮轴更容易产生裂纹的原因。第三章在深入分析自动校直机的工作过程、检测系统、裂纹判别等的基础上,基于齿轮轴校直过程中通常采用的小步递进方式,提出了递进增量对校直裂纹的影响:过大的增量会导致瞬时应力过大而产生裂纹;过小的增量也会因加工硬化及残余应力叠加而产生裂纹。本论文通过实际分析改进了递进增量并进行了有效性验证。第四章基于热处理工艺对零件材料力学性能的显着影响,通过改善其中的气淬工艺,在允许范围内尽可能降低零件芯部硬度,不仅降低了零件屈服强度,而且有效地降低了零件屈强比,扩大了塑性变形的空间,从而降低了校直裂纹产生的概率。第五章通过建立压力校直过程有限元仿真模型,有效地模拟了校直过程中各部位的应力大小情况,为编制齿轮轴校直工艺中最佳压点位置的选择提供了有效的依据。本文关于降低齿轮轴校直裂纹率的研究具有较强的实效性,可为目前齿轮轴生产行业降低校直裂纹率提供一定的借鉴。

胡正乙[10](2020)在《基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究》文中研究表明凸轮作为一种典型的轴盘类零件,广泛的应用于机械传动部件中。发动机凸轮轴是发动机的关键零件,凸轮轴上盘形凸轮的轮廓误差,直接决定了从动件的运动规律,从而影响发动机的工作性能。现有发动机凸轮轴多采用专用设备对凸轮进行接触式测量,不仅通用性差,并且无法实现凸轮轴的在线智能检测。针对发动机凸轮轴的非接触检测,本文搭建以线激光器、摄像机及计算机组成的线结构光测量系统,根据盘形凸轮的几何特征,提出了一种基于线结构光的盘形凸轮测量方法。为了提高凸轮表面上光条中心点检测精度,本文将模板匹配算法及边缘检测算法相结合,确保在高噪音图像中准确获得光条区域,在确定区域利用Steger算法获得光条中心点像素坐标,该方法不仅具有较好的鲁棒性,并且避免大规模卷积计算,提高光条中心点检测的速度。针对凸轮轴上凸轮镜面反射率高,影响光条中心点检测算法的问题,本文通过分析线激光器发射光束的能量分布,提出一种基于高斯平顶函数的光条图像增强算法,该算法在保证不改变光条灰度分布规律的前提下,改善图像中光条质量,为凸轮测量提供高质量的光条图像。在结构光视觉系统标定中,本文通过移动激光器获得多个平行光平面,并利用平行几何约束对光平面标定过程进行优化,克服只根据光条灰度信息获得光平面方程参数对标定过程无法进行约束的缺陷。由于发动机凸轮轴由多个凸轮组成,为了通过一次装夹,完成多个凸轮的测量,本文提出一种根据线激光器的直线移动距离,解算移动后光平面方程的算法,解决凸轮轴多次装夹所引起的定位误差对凸轮测量精度的影响。在凸轮轮廓点云采集中,本文采用的视觉系统由单激光器与摄像机组成,为了获得凸轮完整轮廓信息,提出按已知角度旋转凸轮,通过凸轮轴轴线方程获得初始位置上全部点云信息的坐标变换方法;针对光平面与被测凸轮轴轴线空间位置很难保证垂直关系的问题,本文将凸轮轮廓点云投影到与轴线垂直的平面,这些投影点可以表征凸轮轮廓的平面几何信息。在盘形凸轮基圆与轮廓误差测量中,根据凸轮轴装夹方式,统一凸轮测量基准与设计基准,并在该过程中获得基圆半径测量值;根据盘形凸轮几何特征,利用凸轮敏感点获得桃尖位置,并搜索基圆边缘区域,获得凸轮升程起始点,建立凸轮升程及回程的轮廓误差。在本文构建的线结构光测量系统上,对汽车发动机凸轮轴进行测量,获得盘形凸轮的基圆半径、桃尖位置、升程和回程的轮廓误差,将测量结果与该凸轮设计值、三坐标测量仪获得的测量值进行对比与分析,验证本文提出测量方法的可行性,并对影响测量精度的因素进行分析。

二、如何快速简易求轴类圆心(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、如何快速简易求轴类圆心(论文提纲范文)

(1)基于引导滤波与神经网络算法的螺纹孔检测方法(论文提纲范文)

1 系统搭建与图像采集
2 图像处理
    2.1 引导滤波
    2.2 迭代法图像二值化
    2.3 边缘提取
3 螺纹孔的拟合
4 实验结果与数据分析
5 结语

(2)船用柴油机凸轮轴形位误差非接触在位检测方法研究(论文提纲范文)

1 轴类工件关键检测要素分析
2 检测系统建立
3 系统标定
    3.1 检测系统的坐标系标定
    3.2 工件及装夹系统坐标系标定
4 实例分析
5 结论

(3)稀疏点云下轮对垂直度三维测量方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 轮对垂直度测量技术发展概况
        1.2.1 国内外轮对拆解研究现状
        1.2.2 国内外轮对拆解发展趋势
        1.2.3 计算机视觉研究现状
        1.2.4 双目相机立体视觉研究现状
        1.2.5 平面拟合研究现状
        1.2.6 圆柱拟合研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小节
第2章 轮对垂直度检测机构设计
    2.1 总体测量设计图
    2.2 圆柱测量设计方案
    2.3 平面测量设计方案
    2.4 本章小结
第3章 车轮内侧面检测及轮对轴线计算
    3.1 双目检测实验平台
    3.2 SURF算法特征点提取
    3.3 特征点的匹配预处理
        3.3.1 特征点粗匹配
        3.3.2 利用正态分布对数据点进行修正
        3.3.3 图像二维坐标点提取
    3.4 改进天牛须算法进行图像精配准
        3.4.1 天牛须算法目标函数
        3.4.2 天牛须算法搜索算法流程
        3.4.3 天牛须算法计算原理
        3.4.4 天牛须算法进行改进
    3.5 结果对比分析
    3.6 内侧面点云重构
    3.7 最小二乘法拟合平面
    3.8 SVD拟合平面
    3.9 蝙蝠算法拟合平面
        3.9.1 蝙蝠算法原理
        3.9.2 蝙蝠算法流程
        3.9.3 蝙蝠算法目标函数
        3.9.4 自适应阈值设定
    3.10 各种圆柱拟合方法简介
    3.11 圆柱拟合实验平台
    3.12 圆柱拟合初值的选取
    3.13 粒子群算法寻优
        3.13.1 粒子群算法目标函数
        3.13.2 粒子群寻优流程
    3.14 本章小结
第4章 多传感器标定及坐标系融合
    4.1 相机标定及三维重建
        4.1.1 双目视觉基本理论
        4.1.2 双目立体视觉原理
        4.1.3 双目立体视觉相机标定
        4.1.4 空间点三维重建
    4.2 点激光位移传感器与双目相机坐标融合
        4.2.1 点激光位移传感器坐标系与过渡坐标系转换关系
        4.2.2 双目立体视觉坐标系与过渡坐标系转换关系
        4.2.3 点激光位移传感器坐标系与相机坐标系转换关系
    4.3 双目相机与激光跟踪仪坐标融合
        4.3.1 双目坐标系与三球坐标系转换关系
        4.3.2 世界坐标系与三球坐标系转换关系
        4.3.3 双目坐标系与世界坐标系转换关系
    4.4 线激光位移传感器与激光跟踪仪坐标融合
        4.4.1 线激光位移传感器与过渡坐标系转换关系
        4.4.2 激光跟踪仪与过渡坐标系转换关系
        4.4.3 线激光位移传感器坐标系与世界坐标系转换关系
    4.5 本章小结
第 5 章 实验结果分析
    5.1 列车轴线数据分析
    5.2 列车轮对内侧面数据分析
    5.3 列车轮对退卸垂直度数据分析
    5.4 小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

(4)基于机器视觉的轴孔类零件选配系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 装配方法研究概述
        1.2.2 非接触式测量技术研究概述
        1.2.3 计算机测量技术研究概述
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 机器视觉测量基础理论
    2.1 摄像机标定
        2.1.1 摄像机成像模型
        2.1.2 摄相机标定方法分析
        2.1.3 张正友的标定方法
    2.2 图像平滑
        2.2.1 均值滤波
        2.2.2 高斯滤波
        2.2.3 中值滤波
        2.2.4 双边滤波
    2.3 像素级别边缘检测
        2.3.1 Roberts算子
        2.3.2 Prewitt算子
        2.3.3 Sobel算子
        2.3.4 Laplacian算子
        2.3.5 LoG算子
        2.3.6 Canny算子
    2.4 边缘拟合法
        2.4.1 基于圆形拟合的测量算法
        2.4.2 基于直线拟合的测量算法
    2.5 本章小结
第三章 基于机器视觉的轴孔类零件选配系统设计方案
    3.1 工况分析及选配方案设计的突破点
    3.2 轴孔零件选配系统总体方案设计
        3.2.1 检测选配模块应用方案选择
        3.2.2 动作执行模块应用方案选择
        3.2.3 总体方案流程展示
    3.3 零件选配工作台设计
        3.3.1 工作台结构设计
        3.3.2 物料箱结构设计
        3.3.3 选配工作台整体装配展示
    3.4 本章小结
第四章 基于机器视觉的轴孔类零件选配算法研究
    4.1 基于机器视觉的轴孔零件测量算法设计
        4.1.1 摄相机参数获取
        4.1.2 图像平滑
        4.1.3 像素边缘定位
        4.1.4 亚像素边缘定位
        4.1.5 边缘拟合
    4.2 选配算法设计
        4.2.1 选配算法数学模型建立
        4.2.2 算法准备
        4.2.3 基于贪心算法的轴孔选配算法
        4.2.4 轴为基准的轴孔选配算法
        4.2.5 基于遗传算法的轴孔选配算法
        4.2.6 对比分析
    4.3 本章小结
第五章 选配系统搭建及测试
    5.1 硬件系统的搭建
        5.1.1 工业相机选型
        5.1.2 镜头选型
        5.1.3 光源选型
        5.1.4 机械臂选型
    5.2 软件系统
        5.2.1 尺寸测量系统模块
        5.2.2 选配系统模块
    5.3 测试实验及精度验证
    5.4 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献

(5)深孔零件轴线直线度检测系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 课题主要研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 本章小结
2 深孔零件轴线直线度检测与评定方法分析
    2.1 直线度误差定义与分类
    2.2 现有空间直线度误差检测方法
        2.2.1 塞规检验法
        2.2.2 指示器法
        2.2.3 杠杆法
        2.2.4 超声波检测法
        2.2.5 光轴法
        2.2.6 本课题采用的空间直线度检测方案
    2.3 直线度误差测量模型
    2.4 常用直线度评定方法
        2.4.1 两端点连线法
        2.4.2 最小二乘法
        2.4.3 最小包容区域法
        2.4.4 本课题所选用直线度评定方法
    2.5 本章小结
3 深孔零件轴线直线度检测系统总体设计
    3.1 检测系统组成及工作原理
        3.1.1 检测系统装置组成
        3.1.2 检测系统工作原理
    3.2 机械部分设计
        3.2.1 自定心机构
        3.2.2 牵引机构
    3.3 光学成像系统设计
        3.3.1 光源选型
        3.3.2 工业相机选型
        3.3.3 相机镜头选型
    3.4 本章小结
4 相机标定和光斑图像处理
    4.1 相机标定
        4.1.1 标定实现
        4.1.2 标定结果
    4.2 光斑图像处理
        4.2.1 图像采集
        4.2.2 图像预处理
        4.2.3 光斑中心点提取
        4.2.4 中心点坐标修正
    4.3 检测系统软件实现
        4.3.1 开发平台
        4.3.2 软件系统的功能设置
    4.4 本章小结
5 实验结果及误差分析
    5.1 实验平台及方法
    5.2 实验过程及结果
        5.2.1 方案重复性验证
        5.2.2 方案准确性验证
        5.2.3 炮管直线度检测
    5.3 实验误差分析
        5.3.1 安装引入的误差
        5.3.2 数字图像处理误差
        5.3.3 光学系统误差
        5.3.4 环境影响引入的误差
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(6)基于Unity3D的扑翼式飞行器虚拟仿真及功能算法实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 虚拟仿真的国内外研究现状
    1.3 扑翼式飞行器的国内外发展现状
    1.4 本文主要内容
第二章 虚拟仿真相关技术
    2.1 开发引擎
        2.1.1 开发引擎概述
        2.1.2 主流开发引擎比较
    2.2 开发语言
    2.3 开发脚本
第三章 扑翼机构运动仿真设计
    3.1 运动仿真总体结构设计
    3.2 扑翼式飞行器机构概览
    3.3 扑翼式无人机扑翼机构运动仿真设计
        3.3.1 扑翼机构中的传动机构仿真设计
        3.3.2 扑翼机构中的驱动机构仿真设计
    3.4 仿真试验
    3.5 本章小结
第四章 扑翼式飞行器应用场景搭建
    4.1 应用场景选择
    4.2 城市区域虚拟场景搭建
    4.3 野外区域虚拟场景搭建
    4.4 本章小结
第五章 扑翼式飞行器的功能算法开发
    5.1 路径规划算法选择
    5.2 针对城市区域的功能算法设计
        5.2.1 地图信息处理算法开发
        5.2.2 飞行器自主规划路线算法开发
        5.2.3 飞行器寻径与飞行姿态算法开发
        5.2.4 寻径时的路径显示算法开发
        5.2.5 城市区域算法实现实验
    5.3 针对野外区域的功能算法设计
        5.3.1 检测移动区域算法开发
        5.3.2 飞行器自主漫游算法开发
        5.3.3 野外区域算法实现实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢

(7)基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及发展
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 现阶段CAPP发展
    1.3 本文主要研究内容及创新点
第二章 系统框架设计及各模块原理分析
    2.1 系统框架设计及各模块控制原理分析
        2.1.1 系统总体框架
    2.2 粗加工后视觉测量原理分析
        2.2.1 视觉测量原理
    2.3 激光位移传感器运动控制
        2.3.1 激光位移传感器工作台工作原理
        2.3.2 激光位移传感器通讯原理
        2.3.3 激光位移传感器测量原理
    2.4 机床自动加工原理
    2.5 零件工艺编码设计及原理分析
        2.5.1 Opitz工艺编码方式
        2.5.2 车削零件工艺编码方式
    2.6 六轴机器人抓取原理
    2.7 各模块软硬件应用及设计
        2.7.1 图形界面设计
        2.7.2 机器视觉软硬件设计
        2.7.3 激光位移传感器硬件
        2.7.4 PLC及驱动器硬件
        2.7.5 六轴机器人抓取硬件
    2.8 本章小结
第三章 工艺编码系统中各模块的编程与实际控制
    3.1 粗加工后视觉测量步骤与方法
        3.1.1 图像畸变校正
        3.1.2 中值滤波
        3.1.3 轮廓的检测提取
        3.1.4 圆弧的拟合
        3.1.5 标定
        3.1.6 Halcon测量外圆步骤
        3.1.7 Halcon长度测量
        3.1.8 视觉测量台器材清单
    3.2 专用机床结构设计
        3.2.1 主体机械结构设计
        3.2.2 专用机床电气控制设计
    3.3 PLC编程控制车床运动
        3.3.1 三菱PLC程序与上位机通讯
        3.3.2 串行通信
        3.3.3 PLC数据通讯介质
    3.4 激光位移传感器工作台结构设计
        3.4.1 激光位移传感器422串口通讯及电气接线
        3.4.2 激光位移传感器上位机界面设计
    3.5 零件的工艺功能实现及界面设计
        3.5.1 自动生成零件工序的数控G代码
        3.5.2 零件图片的添加及代码
        3.5.3 零件的工艺编码生成及代码
        3.5.4 运用WORD生成工艺工序卡片
        3.5.5 工艺及工序卡片制定原则与编程控制
        3.5.6 车削轴类工件的工时计算
    3.6 机器视觉轮廓尺寸测量界面设计
    3.7 六轴机器人抓取及编程控制
        3.7.1 抓取机构设计
        3.7.2 机器人I/O口电气控制及编程
    3.8 本章总结
第四章 零件工艺编码系统的实验结果分析
    4.1 激光位移传感器实验分析
    4.2 机床自动化加工设计实验分析
        4.2.1 两轴运动器材选择
        4.2.2 I/O口设置及PLC编程
        4.2.3 零件外形加工编程及结果分析
    4.3 机器视觉实验测量
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 结论
    5.2 工作展望
参考文献
附录
攻读学位期间研究成果
致谢

(8)基于机器视觉的零件几何量测量技术研究与系统开发(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 机器视觉技术的发展与应用
    1.3 机器视觉几何量测量技术研究现状
        1.3.1 机器视觉几何量测量技术国外研究现状
        1.3.2 机器视觉几何量测量技术国内研究现状
    1.4 论文研究内容及章节安排
2 图像预处理算法研究
    2.1 灰度化
        2.1.1 算法原理
        2.1.2 仿真效果
    2.2 滤波去噪
        2.2.1 算法原理
        2.2.2 仿真结果
        2.2.3 对比评价
    2.3 阈值分割
        2.3.1 算法原理
        2.3.2 仿真结果
        2.3.3 对比分析
    2.4 边缘检测
        2.4.1 算法原理
        2.4.2 仿真结果
        2.4.3 对比评价
    2.5 本章小结
3 系统关键技术研究
    3.1 亚像素边缘定位算法
        3.1.1 亚像素边缘定位算法
        3.1.2 灰度矩亚像素定位算法原理
        3.1.3 算法仿真及分析
    3.2 系统标定方法研究
        3.2.1 标定原理及方法
        3.2.2 计算像素当量
        3.2.3 张正友标定法
    3.3 本章小结
4 测量系统软件设计与开发
    4.1 系统测量软件设计
        4.1.1 软件功能分析
        4.1.2 软件模块设计
        4.1.3 开发工具与环境
        4.1.4 软件系统实现
    4.2 数据库设计与开发
        4.2.1 Access数据库开发
        4.2.2 登录界面的设计
        4.2.3 数据库的驱动配置
    4.3 几何量测量原理
    4.4 本章小结
5 机器视觉测量系统实验及结果分析
    5.1 实验平台搭建
    5.2 系统标定
        5.2.1 像素当量标定
        5.2.2 张正友标定
    5.3 几何量测量
        5.3.1 环规直径的测量
        5.3.2 环规圆度的测量
        5.3.3 量块长度的测量
        5.3.4 量块直线度的测量
        5.3.5 量块平行度的测量
        5.3.6 量块角度的测量
    5.4 实验结论
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果

(9)双离合汽车变速器内输入轴校直裂纹分析及工艺改善(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外校直工艺研究现状
        1.2.1 压校点支撑点组合研究
        1.2.2 压点行程研究
    1.3 压力校直设备发展状况
        1.3.1 国外压力校直设备
        1.3.2 国内压力校直设备
    1.4 目前存在的问题
    1.5 课题来源及研究主要内容
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 课题研究主要内容及论文总体框架
第2章 齿轮轴压力校直工艺理论及校直裂纹产生机理分析
    2.1 压力校直力学模型
    2.2 弹塑性变形基本过程
        2.2.1 弹塑性校直模型
        2.2.2 弹塑性变形模型
    2.3 零件弯曲形式
    2.4 齿轮轴校直裂纹产生机理
    2.5 校直裂纹改进探讨
    2.6 本章小结
第3章 全自动校直机内输入轴校直过程分析及校直程序改善
    3.1 自动校直机工作系统
        3.1.1 挠度自动测量系统
        3.1.2 裂纹在线检测系统
        3.1.2.1 声发射检测原理
        3.1.2.2 校直裂纹识别设置
        3.1.3 校直工艺
    3.2 裂纹件校直过程分析
    3.3 校直程序改善
    3.4 实验验证
    3.5 本章小结
第4章 内输入轴材料性能分析及热处理工艺改善
    4.1 内输入轴加工工艺
        4.1.1 内输入轴热处理工艺
        4.1.2 零件热处理变形状态
        4.1.3 零件表面应力状态
    4.2 拉伸试验
        4.2.1 拉伸试样制备
        4.2.2 试验方案
        4.2.3 试验结果
    4.3 热处理工艺改善
    4.4 实验验证
    4.5 本章小结
第5章 内输入轴校直压点位置分析及优化
    5.1 有限元仿真模型建立
        5.1.1 三维模型的建立
        5.1.2 材料参数设定
        5.1.3 模型网格划分
        5.1.4 边界条件约束设置
    5.2 压力校直有限元仿真及压点位置优化
        5.2.1 不同压点处的应力大小分析
        5.2.2 实心轴与空心轴应力对比
    5.3 实验验证
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 主要创新点
    6.3 今后工作展望
参考文献

(10)基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文背景与研究意义
    1.2 盘形凸轮测量技术的研究现状
        1.2.1 盘形凸轮轮廓误差的测量技术
        1.2.2 盘形凸轮基圆半径的视觉测量技术
    1.3 线结构光视觉测量技术的发展与研究现状
    1.4 线结构光视觉测量中的关键技术
        1.4.1 摄像机标定技术
        1.4.2 结构光标定技术
        1.4.3 光条中心点检测技术
    1.5 本文主要研究工作
第2章 光条中心点检测及图像增强算法研究
    2.1 线结构光视觉测量技术简介
    2.2 光条中心点检测技术
        2.2.1 经典光条中心点检测算法
        2.2.2 基于模板匹配的光条中心点检测算法
    2.3 光条图像增强技术
        2.3.1 图像中光条灰度分布分析
        2.3.2 基于平顶高斯函数的光条图像增强技术
    2.4 光条中心点检测及图像增强评价试验
        2.4.1 光条中心点检测算法精度评价试验
        2.4.2 光条图像增强算法评价试验
    2.5 本章小结
第3章 线结构光视觉测量系统标定技术
    3.1 摄像机标定技术
        3.1.1 成像系统中基本坐标系创建
        3.1.2 摄像机成像模型
        3.1.3 摄像机成像参数求解
    3.2 线结构光标定方法
        3.2.1 线结构光标定基础模型
        3.2.2 基于多几何约束的线结构光标定方法
        3.2.3 多目标仿生优化算法
    3.3 线结构光直线运动标定
    3.4 线结构光视觉系统标定评价试验
        3.4.1 标定试验设备及摄像机参数标定
        3.4.2 线结构光标定评价试验
        3.4.3 线结构光直线运动标定评价试验
    3.5 本章小结
第4章 盘形凸轮轮廓点云采集
    4.1 盘形凸轮轮廓点云的采集模型
    4.2 盘形凸轮轮廓点云空间变换
        4.2.1 凸轮轴轴线空间方程求解
        4.2.2 凸轮轮廓表面点云坐标变换
        4.2.3 局部坐标系建立及凸轮轮廓点云投影变换
    4.3 盘形凸轮轮廓采样点云中误差点处理
        4.3.1 样条滤波器
        4.3.2 基于弦高差法的误差点处理
    4.4 本章小结
第5章 盘形凸轮轮廓的视觉测量
    5.1 盘形凸轮基圆半径及轮廓误差视觉测量模型
        5.1.1 凸轮基圆半径视觉检测模型
        5.1.2 凸轮轮廓误差视觉测量模型
    5.2 盘形凸轮基圆半径测量算法
    5.3 盘形凸轮轮廓误差测量算法
        5.3.1 凸轮桃尖位置测量算法
        5.3.2 凸轮轮廓误差测量算法
    5.4 本章小结
第6章 基于线结构光视觉的盘形凸轮测量试验
    6.1 试验设备及被测凸轮
    6.2 视觉测量系统标定及凸轮轴轴线标定结果
    6.3 盘形凸轮视觉测量试验及结果分析
        6.3.1 凸轮基圆测量试验及结果分析
        6.3.2 凸轮轮廓误差测量试验及分析
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 结论及创新点
    7.2 不足及展望
参考文献
附录1 用于摄像机内参与结构光平面标定
附录2 用于线结构光平面优化标定
附录3 用于凸轮轮廓点云采集
附录4 凸轮视觉测量结果
作者介绍及攻读博士期间发表的学术论文
致谢

四、如何快速简易求轴类圆心(论文参考文献)

  • [1]基于引导滤波与神经网络算法的螺纹孔检测方法[J]. 马晓锋,王中任. 制造技术与机床, 2022(01)
  • [2]船用柴油机凸轮轴形位误差非接触在位检测方法研究[J]. 刘云龙,李国超,周宏根,陈浩安,杨飞,盖文,卫国涛. 江苏科技大学学报(自然科学版), 2021(04)
  • [3]稀疏点云下轮对垂直度三维测量方法[D]. 陈儒. 长春工业大学, 2021(08)
  • [4]基于机器视觉的轴孔类零件选配系统研究[D]. 李豪. 电子科技大学, 2021(01)
  • [5]深孔零件轴线直线度检测系统研究[D]. 王浩. 重庆理工大学, 2021
  • [6]基于Unity3D的扑翼式飞行器虚拟仿真及功能算法实现[D]. 张帅卿. 沈阳理工大学, 2021(01)
  • [7]基于激光及视觉检测识别零件外形的工艺编码方法研究[D]. 庄孝斌. 江苏理工学院, 2020(01)
  • [8]基于机器视觉的零件几何量测量技术研究与系统开发[D]. 杨文辉. 西安理工大学, 2020(01)
  • [9]双离合汽车变速器内输入轴校直裂纹分析及工艺改善[D]. 麻文臻. 浙江大学, 2020
  • [10]基于线结构光的盘形凸轮视觉测量技术研究[D]. 胡正乙. 吉林大学, 2020(08)

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如何快速轻松地找到轴状圆的中心
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