[毕业论文] 基于数字图像的微位移测量方法研究 [复制链接]

资料简介：
毕业论文-基于数字图像的微位移测量方法研究，说明书共38页，13692字

目录

1 绪论 2

1.1 图像测量技术研究的意义 2

1.2 传统的刚度测量方法 3

1.2.1手工加载砝码、用线纹尺或光学仪器测量位移量 3

1.2.2测量系统 4

1.3图像测量技术的优越性 4

1.4本课题的研究目标 5

2 图像测量系统方案设计 5

2.1 任务与要求 5

2.2 系统总体方案设计 6

2.3 系统参数设计 7

2.3.1 位移检测系统设计 7

2.3.2 加载系统设计 9

2.3.3 测试台设计 9

2.3.4 总体布局 10

2.3.5 软件系统设计 10

3 图像测量技术的基本原理 11

3.1 图像测量的数学模型 11

3.2图像处理技术的基本原理 12

3.2.1 图像的灰度直方图统计 12

3.2.2 图像滤波 12

3.2.3 边缘检测 13

3.2.4 边界跟踪 15

3.3拟合和匹配检测技术 15

3.3.1 曲线拟合的最小二乘法 15

3.3.2 图像的模板匹配 16

4 图像式微位移检测系统 17

4.1 概述 17

4.2 图像预处理 18

4.2.1 图像增强 18

4.2.2 边缘提取 21

4.2.3 二值图象边界跟踪算法 23

4.3微位移的计算 26

4.3.1 边界拟合方法计算位移 26

4.3.2 路径匹配方法计算位移 32

4.4本实验的结果 34

5 结论 34

6 致谢 35

参考文献 36



本课题的研究目标

本课题的研究目标，是研究和探索利用图像测量技术实现弹性元件的刚度自动测量方法，运用数字图像处理技术和计算机技术，对由加载力的作用而使弹性元件产生的微位移（变形量）进行检测，要求有较高的测量精确度和测量速度。

任务与要求

根据课题的要求，对如下图所示三种类型多种规格的弹性零件的刚度进行自动测量，弹性元件形状如图2-1所示。

为了保证测量精度，将上述被测零件的参数进行分段。各段具体参数及技术指标如下：

第一段：（适于管弹簧SF22、SF4A.B、SF23A.B、SF21、SF9A）

加载范围：0.1~10 N (10g~1000g) 最大位移范围：1~50 μm

位移检测分辨率：0.1μm 位移检测重复性：±0.13μm

位移检测精度：±0.15μm 最大检测时间：2 min/件

第二段：（适于反馈杆SF4A.B、SF23A、SF21、SF23B）

加载范围：0.1 ~ 5 N (10g~500g) 最大位移范围：80~520μm

位移检测分辨率：0.1μm 位移检测重复性：±0.2μm

位移检测精度：±0.4μm 最大检测时间：2 min/件

第三段：（适于反馈杆SF22、SF9A、SF5B）

加载范围：0.1~5 N (10g~500g) 最大位移范围:150~1200μm

位移检测分辨率：0.2μm 位移检测重复性：±0.5μm

位移检测精度：±1.0μm 最大检测时间：2 min/件

工作环境温度为20±3℃，电源为AC 220V, 50Hz。

被测零件由于安装及尺寸公差等原因，检测点位置在三维空间存在偏差，最大为0.2mm。

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