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制造业生产过程中,有很多环节都要进行孔组位置度测量,这是因为加工制造误差,孔的尺寸和位置都会存在一定的误差,这对和孔配合的零部件的装配和机械的运转都会产生影响。对于用来定位的孔会产生定位误差。传统测量孔组位置度的方法无法满足快速大批量生产的要求,且不能实现在线测量。应用视觉技术测量空间圆孔的位置会受到透视投影畸变的影响,容易造成空间圆中心检测的误差。目前采用的方法主要有双目立体视觉和线结构光扫描,但是这两种方法所需的设备都比较复杂,都有各自的局限性。因此本文提出基于结构光的孔组位置度视觉测量方法,利用线结构光来标定被测孔组平面,对圆孔边缘点进行坐标变换来避免透视投影畸变的问题。本文主要研究工作如下:分析圆孔图像中心检测方法和CCD摄像机采集圆孔图像时在透视投影变换过程中产生的畸变,确定本文采用基于圆拟合的圆孔图像中心检测的方法,利用亚像素边缘检测算法得到的边缘点像素坐标来求空间三维坐标,从而对空间圆进行拟合得到圆心的位置。本文选用Zernike矩法进行边缘检测,对Zernike矩算法的原理进行分析,在计算边缘位置时考虑模板效应,通过实验分析了算法中阈值参数的选取。建立光条图像灰度分布的数学模型,分析光条中心点检测的亚像素级算法,并通过实验对比算法的精度和稳定性,来确定文本选取的算法。制作用来标定结构光光平面的平面靶标,建立结构光标定模型。根据文本结构光测量系统的特点,需要两束线结构光对被测平面进行标定,改进了结构光光平面优化的方法。建立基于线结构光的孔组位置度视觉测量模型。利用线结构光标定被测孔组平面,求得圆孔边缘点在摄像机坐标下的三维坐标。在被测孔组平面上建立局部坐标系,将边缘点的摄像机坐标变换到局部坐标系上,将圆孔的三维位置问题转换为二维问题,在二维坐标中拟合圆得到圆心坐标,计算孔组位置度。搭建基于线结构光的孔组位置度视觉测量实验平台,测量法兰盘的孔组位置度误差。将三坐标测量机测量的法兰盘圆孔中心间距与本文视觉测量实验结果进行比对,结果显示本文实验和三坐标测量机测量结果之差的平均值为0.0739mm。通过实验分析不同的背光亮度对视觉测量结果的影响,表明虽然背光源的亮度对圆孔直径的测量误差影响较大,但是不同亮度下测量的圆心坐标值标准差较小,对位置度的测量值影响很小。本文对孔组位置度视觉测量技术相关内容的研究对今后在工程中的应用具有一定的意义。