随着高档数控机床技术的飞速发展,工件产品的结构趋于复杂化和整体化,对工件的精度、质量和外观缺陷的检测和控制要求也愈来愈高。目前,针对复杂工件的尺寸公差、形位参数及表面缺陷的传统检测方法仍主要以人眼观测以及局部单点等接触式测量为主,人为因素影响大,检测效率低下。因此,如何实现对复杂工件的高质量、高效率、低成本地综合检测是人们关注的一个重要关键技术。本文以汽车发动机的活塞为研究对象,以高精度非接触式自动化和智能化检测为宗旨,利用计算机视觉技术,对复杂工件的形位、尺寸、缺陷等关键指标的检测进行研究。本文主要的工作有:一、提出双相机标定测量法。对工件高精度测量进行技术分析,综合考虑高精度测量要求所面临的光学极限问题,通过对分辨率,镜头,工作距离,景深等影响因素的分析,设计合理的测量方式使其尽可能减小测量过程中活塞发生轴心偏移导致的误差。二、设计复杂工件高精度检测工位。根据19个检测项的具体内容将整体检测流程划分为四个检测工位,并且设计相机以及光源的合理位置。搭建了一个相机与光源结合的模拟检测工位台进行活塞顶面直径的尺寸测量研究。三、针对复杂工件顶面的直径所对应的两种不同的精度测量要求,设计了两种检测算法。针对活塞直径小于7cm的情况,采取基于由粗到精原则的局部二值化方法。该方法结合活塞顶面图像的自身特点,考虑到工件本身反光严重导致灰度分布不均匀,直接对其进行边缘检测效果不理想的情况,通过由粗到精局部二值化边缘检测的方法获取精确边缘。针对活塞直径大于7cm的情况,结合双相机标定法,通过基于由粗到精原则的Sigmoid函数拟合方法。该方法解决了大尺寸活塞无法达到高精度测量要求的光学极限问题,采用双相机标定测量的方法进一步提高精度。