基于旋转式线结构光和机器视觉的大型法兰平面度测量方法研究  

Flatness Measurement of Large Flanges Based on Rotating Line Structured Light and Machine Vision

作　　者：孙长飞[1] 隋凯丽 常卉 李思铭 宋永欣[2] SUN Chang-fei;SUI Kai-li;CHANG Hui;LI Si-ming;SONG Yong-xin

机构地区：[1]江苏海事职业技术学院,江苏南京211170 [2]大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116026

出　　处：《制造业自动化》2024年第12期83-90,共8页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金(51979019);江苏海事职业技术学院科创基金(2021kjcx004)。

摘　　要：针对目前难以对大型法兰平面度进行现场测量的问题,设计并搭建了一种基于旋转式线结构光和机器视觉的大型法兰平面度测量系统。首先,利用张正友标定法对相机进行标定,并采用高斯滤波与最大极值稳定区域相结合的算法(M-Steger)提取亚像素级激光条中心点。其次,以激光条中心点提取结果为基础,利用交比不变原理对光平面进行标定,从而得到相机和激光器之间的位置关系。再次,通过旋转标定,将坐标系统一到同一个坐标系下,完成线结构光传感器的标定。最后,通过线结构光三维重建得到法兰上表面点云,采用最小二乘法进行点云拟合进而计算法兰平面度。实验结果表明,M-Steger法对激光条中心点的提取精度可达10μm,抗噪性较强。法兰平面度的测量误差最大值为0.17 mm,可以满足法兰平面度现场测量需求。

关 键 词：机器视觉 线结构光 三维重建 法兰平面度 

分 类 号：TH136[机械工程—机械制造及自动化] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]