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基于透视投影误差的孔径补偿方法

刘方吉 周玉凤

刘方吉, 周玉凤. 基于透视投影误差的孔径补偿方法[J]. 上海工程技术大学学报, 2025, 39(3): 314-319. doi: 10.12299/jsues.24-0165
引用本文: 刘方吉, 周玉凤. 基于透视投影误差的孔径补偿方法[J]. 上海工程技术大学学报, 2025, 39(3): 314-319. doi: 10.12299/jsues.24-0165
LIU Fangji, ZHOU Yufeng. Aperture compensation method based on projection error[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2025, 39(3): 314-319. doi: 10.12299/jsues.24-0165
Citation: LIU Fangji, ZHOU Yufeng. Aperture compensation method based on projection error[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2025, 39(3): 314-319. doi: 10.12299/jsues.24-0165

基于透视投影误差的孔径补偿方法

doi: 10.12299/jsues.24-0165
详细信息
    作者简介:

    刘方吉(1998 − ),男,硕士生,研究方向为机器视觉检测应用。E-mail:fjiliu@163.com

    通讯作者:

    周玉凤(1966 − ),女,副教授,博士,研究方向为机械工程及自动化。E-mail:zhouyufeng0318@163.com

  • 中图分类号: TP391

Aperture compensation method based on projection error

  • 摘要: 针对机器视觉测量孔径时因待测孔表面与标定平面不重合导致的误差和边缘提取时的边缘弱化问题,提出了一种基于透视投影误差的孔径补偿方法。通过自适应中值滤波边缘检测算法进行边缘提取,利用二次曲线不变量求解孔径,引入透视投影误差,得到修正后的孔径。搭建视觉检测平台并进行试验,试验结果表明本研究孔径补偿方法的测量误差范围为 ± 0.002 mm,测量精度为0.001 mm,实现了较好的补偿效果,能够满足企业的精度要求。
  • 图  1  标准量块

    Figure  1.  Standard block

    图  2  近光轴透视投影误差原理图

    Figure  2.  Schematic diagram of projection error of near-optical axis perspective

    图  3  孔径补偿实物图

    Figure  3.  Physical picture of aperture compensation

    图  4  孔径补偿数学模型

    Figure  4.  Mathematical model of aperture compensation

    图  5  中值滤波算法

    Figure  5.  Median filtering algorithm

    图  6  边缘检测效果对比

    Figure  6.  Comparison of edge detection effect

    图  7  自适应中值滤波边缘检测

    Figure  7.  Adaptive median filtering edge detection

    图  8  视觉测量试验平台图

    Figure  8.  Diagram of visual measurement test platform

    图  9  孔径补偿结果对比

    Figure  9.  Comparison of aperture compensation results

    图  10  两种规格的圆孔

    Figure  10.  Two sizes of round holes

    表  1  孔径补偿前后试验数据对比

    Table  1.   Experimental data for aperture compensation

    工作距离/mm 未补偿直径/mm 补偿直径/mm 误差/mm
    290 5.605 5.526 0.001
    292 5.603 5.527 0.002
    294 5.602 5.526 0.001
    296 5.601 5.527 0.002
    298 5.600 5.524 −0.001
    300 5.525 5.525 0
    302 5.448 5.524 −0.001
    304 5.452 5.527 0.002
    306 5.451 5.526 0.001
    308 5.449 5.524 −0.001
    310 5.453 5.527 0.002
    下载: 导出CSV

    表  2  不同规格圆孔测量数据

    Table  2.   Measured data of different sizes of round holes

    理论孔径/mm 工作距离/mm 孔径测量均值/mm 误差/mm
    3.21703.2020.002
    2303.2010.001
    2903.2020.002
    3217032.0010.001
    23032.0020.002
    29032.0010.001
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-06-06
  • 网络出版日期:  2025-12-22
  • 刊出日期:  2025-09-30

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