现如今中国社会急速发展,人们的生活水平越来越高,汽车的数量日益增多,空调系统对汽车的舒适性有极大的影响,已经成为汽车不可缺少的重要组成系统。针对空调压缩机不同平面的圆孔求取平面距离的问题,传统的检测方法存在精度低、检测速度慢等诸多问题,无法满足检测、产能要求。机器视觉与数字图像处理技术的发展,使得产品尺寸的自动化判断成为可能。论文针对空调压缩机不同平面的圆孔求取平面距离的问题,设计了一套包含硬件支持、算法分析与软件执行的功能完备的自动测量孔平面距离的在线检测系统。具体研究内容包括:空调压缩机圆孔图像采集系统设计。该系统对传统的三坐标测量机进行了改进,采用3D传感器和改进后的测量装置配合进行测量,通过3D传感器和机械结构的位置调整对需要测量的尺寸各相关部分进行扫描取样,然后对采样图进行图像处理。分析了所选的3D智能传感器的测量原理,确定了3D传感器的型号。在本系统中,3D智能传感器只能获取空调压缩机的(x,z)二维坐标,结合伺服系统的位移量、旋转量才能获取空调压缩机表面完整的三维坐标。空调压缩机圆孔提取。首先,对点云数据进行预处理,重点研究了点云去噪、点云分割技术。论文在点云分割阶段,提出一种改进的RANSAC算法,比较了RANSAC算法与改进的RANSAC算法的效果,提高了分割的精度。进行点云分割时,预先设置合理的判断阈值、距离阈值和角度阈值,控制采样点到初始模型平面的距离及其夹角的大小,以确保待分割的点云表面数据的完整性,以免造成过度分割,得到优化后的分割结果。然后,比较了Roberts、Sobel、Laplacian、Canny算子提取点云边界的效果,采用Canny算法提取点云边界效果最佳。最后,采用最小二乘法拟合圆孔的圆心位置。坐标变换与投影计算。三维模型通过模型变换、视角变换、投影变换、窗口变换转化为二维图像。通过坐标变换将空调压缩机的三维坐标转化为二维坐标,实现了空调压缩机不同平面的圆孔的平面距离的测量。系统功能集成与界面设计。论文使用Visual Studio 2015的MFC框架进行软件设计,算法功能则调用PCL点云处理库进行点云文件的处理工作。最后,通过调用OpenGL接口实现点云数据二维计算操作。