【摘 要】提出了CCD摄像机标定分别与整像素边缘检测相结合的一种轴径测量方法，克服了被测物的姿态与标定外部参数不一致对测量精度造成的影响。选用了整像素边缘检测算法中的Canny算法，对已知长度轴进行检测求出像素当量，进而求得未知轴的轴径，达到了测量轴径的目的。
　　【关键词】整像素；边缘检测；像素当量
　　1.引言
　　轴径的视觉测量，与物体的平面测量存在较大不同。由于轴的三维立体形态，利用CCD摄像机（标定后的）进行轴类零件尺寸测量时，需要面临两个问题：一是受小孔成像的影响，在像素平面内检测的轴的两条边缘对应的空间距离并不是轴的直径；二是要求轴的装夹必须与提取外参时标定板的位置一致。由于标定物是平面模板，理论上要求被测轴的轴线位于此平面内，否则将造成轴的姿态与标定的外参不一致，使得测量精度不能满足要求。
　　对于上述问题，本文在研究平面模板标定方法的基础上，结合摄像机平面标定理论和轴自身的几何特征，提出了CCD摄像机标定分别与整像素边缘检测相结合的一种轴径测量方法，克服了被测物的姿态与标定外部参数不一致对测量精度造成的影响，并通过测量实验检验测量轴径的精度。
　　2.测量轴径的方法
　　本文提出了一种方法来对轴径进行测量。在整像素的基础上，用Canny算子对已知长度的轴的边缘进行检测，测得两条边缘间的像素数，进而求得像素当量。最后，用这种方法求得的像素当量去计算未知轴的轴径，并计算精度。
　　2.1轴径的具体测量方法
　　首先要求出整像素边缘检测法的像素当量，在CCD摄像机与每个待测轴距离不变的情況下，用Canny算子对已知长度的轴的三幅图进行边缘提取，得到了提取后的图像即图2.1、图2.2、图2.3。
　　已知长轴的长度为37.67mm，测得两条边界间的像素数为38个，则可求像素当量为0.991，；两段轴的长度分别为52.04、41.88，测得两条边界间的像素数分别为51、40，则求得像素当量分别为1.02、1.04；粗轴的长度为65.99， 两条边界间的像素个数为65，求得像素当量为1.01。所以，可以求出平均像素当量：
　　用以上算出来的平均像素当量来计算测量一未知长度的轴的直径，图2.4为用Canny算子检测边缘后的图像。
　　已知测得两条边界间的像素个数为42个，则由平均像素当量可以求出该未知轴的轴径mm。
　　2.2小结
　　利用整像素的边缘检测方法，建立了轴径测量方法，利用已知长度的轴来测量算出整像素的边缘检测方法中的像素当量，多次测量求出平均像素当量，再利用求出的像素当量进而求出未知轴的轴径。
　　3.结论
　　本文通过运用整像素的边缘检测算法，以机器视觉的角度提出了CCD摄像机标定与整像素边缘检测相结合的一种轴径测量方法，对轴径进行了测量，提高了轴类零件的测量精度，达到了目的。
　　参考文献：
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