作为装备制造业中重要的一部分,大型锻件在电力、冶金、造船、石油化工、航空航天等领域有着十分广泛的应用。经常用于核电机组、化学反应容器等对性能有较高要求的场合。因此,大型锻件的质量直接关乎人民的生命财产安全。但是,当前的锻件外形尺寸测量技术,存在着精度较差,效率较低的问题,某些地方甚至还沿用工人手持测量器具在高温下对锻件进行测量的方法。锻件尺寸测量的不准确不但会对锻件内部结构产生不利的影响,而且为了降低锻件的废品率,不得不加大加工余量,从而造成大量的资源浪费。由此可见,改善大型锻件外形尺寸测量技术,实时地准确地掌握大型锻件锻造过程中的尺寸信息,对于改善大型锻件的内部质量、节能减排以及提高生产效率都有着非常重要的意义。本文在参考大量国内外研究成果,结合现有的锻件外形尺寸测量方法的基础上,针对已有的锻件外形尺寸测量方法中存在的问题,提出了一种基于图像边界识别的锻件外形尺寸测量方法,具体内容如下:首先,构建测量系统。将绿激光器与CCD相机固定在可沿导轨滑动的平台上,平台的位置信息可通过脉冲编码器获得。脉冲编码器可将位置信息传给PLC。脉冲编码器与驱动滑动平台的伺服电机、PLC一起组成闭环系统。CCD相机拍摄的图像通过TCP/IP协议传到计算机中,PLC通过RS-232C接口与计算机相连。计算机上位机程序可实时显示CCD相机拍摄的图像及滑动平台的位置信息。其次,提出一种基于绿激光的锻件边界识别方法。由于CCD相机与激光线不在一个平面上,导致不同深度的激光线在CCD相机中成像的位置不同从而使照在锻件上的激光线与背景上的激光线产生断线现象。应用HSI颜色模型对绿激光光条进行识别,然后对光条位置的灰度值的变化进行监测,从而识别锻件边缘。再次,对影响锻件外形尺寸测量系统测量精度的因素进行了分析。通过确定感兴趣区域来减少图像中对测量无用的冗余信息,提高系统工作效率;通过添加带通滤光片来抑制高温辐射对CCD相机的影响;通过建立粗糙表面散射模型确定CCD相机与锻件的最佳位置;通过分析光条宽度对CCD相机成像的影响确定测量误差最小的光条宽度。最后,通过搭建实验平台对实际锻件进行了测量实验,并记录了实验数据。根据对测量数据的分析及处理,验证了系统的可行性和有效性。