留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法

樊超楠 刘巍 刘阳 王灵丽 贾振元

樊超楠, 刘巍, 刘阳, 王灵丽, 贾振元. 激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1106006-1106006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1106006
引用本文: 樊超楠, 刘巍, 刘阳, 王灵丽, 贾振元. 激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1106006-1106006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1106006
Fan Chaonan, Liu Wei, Liu Yang, Wang Lingli, Jia Zhenyuan. O-line measurement method for diameters of large rotatory parts based on lase-assisted technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1106006-1106006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1106006
Citation: Fan Chaonan, Liu Wei, Liu Yang, Wang Lingli, Jia Zhenyuan. O-line measurement method for diameters of large rotatory parts based on lase-assisted technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1106006-1106006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1106006

激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法

doi: 10.3788/IRLA201645.1106006
基金项目: 

国家自然科学基金(51227004,51375075);辽宁省自然科学基金(2014028010);国家973计划(2014CB46504);创新研究群体科学基金(51321004)

详细信息
    作者简介:

    樊超楠(1990-),女,硕士生,主要从事视觉测量方面的研究。Email:superme4226@163.com

  • 中图分类号: TB853.1;TB811+.2

O-line measurement method for diameters of large rotatory parts based on lase-assisted technology

  • 摘要: 针对工业现场中需要对大型回转类零件直径实现实时、非接触测量的需求,提出了一种基于相交激光光条的双目视觉测量方法。结合双目立体视觉测量技术与直径测量的几何约束,采用强度高、方向性强的线型激光构造直径重建的特征信息;通过向待测零件表面投射相交的激光光条构造用于测量的特征点,提出了一种大型回转体表面激光光条交点的精确提取方法;利用摄像机标定结果重建激光光条交点的空间坐标,进而建立符合直径测量的椭圆模型并计算直径。在实验室环境下进行圆柱件直径测量实验,实验结果表明,待测物体的直径测量误差为0.5%,直径重建时间为1.026 s,所提出的测量方法为大型回转体直径的实时非接触测量提供可靠的技术手段。
  • [1] Liu Zhichun, Guo Lihong, Guan Wencui, et al. Quantitative forecasting of intersection precision for theodolite[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 10(10):1822-1830. (in Chinese)刘旨春, 郭立红, 关文翠, 等. 经纬仪交会精度的定量预测[J]. 光学精密工程, 2008, 10(10):1822-1830.
    [2] Jia Zhenyuan, Wang Lingli, Liu Wei, et al. A field measurement method for large objects based on a multi-view stereo vision system[J]. Sensors and Actuators A:Physical, 2015, 234:120-132.
    [3] Guan Rongfeng, Zhao Junliang, Li Fengyun, et al. Automatic measurement of turbine rotor bend using laser scanning technology[J]. Optics and Precision Engineering, 2003, 11(5):487-491. (in Chinese)关荣锋,赵军良, 李凤云, 等. 大轴弯曲激光精密自动测量系统[J]. 光学精密工程, 2003, 11(5):487-491.
    [4] Zhu Shiping, Shen Gongxun, Sun Xiaoming, et al. Analysis of non-vision 3-D coordinates measuring methods with feature points on large-scale workpiece[J]. Optics and Precision Engineering, 1999, 5(5):22-29. (in Chinese)祝世平, 申功勋, 孙晓明, 等. 工件特征点三维坐标非视觉测量方法综述[J]. 光学精密工程, 1999, 5(5):22-29.
    [5] Jia Z, Yang J, Liu W, et al. Improved camera calibration method based on perpendicularity compensation for binocular stereo vision measurement system[J]. Optics Express, 2015, 23(12):15205-15223.
    [6] Zhang Guangjun, Wei Zhenzhong. Elliptical-center locating of light stripe and its simulation for structured light based 3D vision inspection[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2003, 24(6):589-593. (in Chinese)张广军, 魏振忠. 结构光三维视觉检测中光条椭圆中心定位方法与仿真研究[J]. 仪器仪表学报, 2003, 24(6):589-593.
    [7] Wang B, Liu W, Jia Z, et al. Dimensional measurement of hot large forgings with stereo vision structured light system[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B:Journal of Engineering Manufacture, 2011, 225(6):901-908.
    [8] He J, Gao F, Wu S, et al. Measure dimension of rotating large hot steel shell using pulse laser on PRRR robot[J]. Measurement, 2012, 45(7):1814-1823.
    [9] Wang Ying, Zhang Rui. In-pipe surface circular structured light 3D vision inspection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 45(7):1814-1823. (in Chinese)王颖, 张瑞. 管道内表面圆结构光视觉三维测量系统[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(3):891-896.
    [10] Zhang Liu, Zhi Shuai. Error analysis on relative position of target of binocular measurement system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(S):116-122. (in Chinese)张刘, 支帅. 双目测量系统目标相对位置误差分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(S):116-122.
    [11] Tang Wei, Ye Dong. 3D computer vision measurement systems[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(S):328-332. (in Chinese)唐巍, 叶东. 三维视觉测量系统[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(S):328-332.
    [12] Lv Jiaguo, Jiang Xiaoyu, Zhang Pengwei, et al. Hardware design and implementation of binocular vision system for a medical robot[J]. Chinese Optics, 2014, 7(2):307-314. (in Chinese)吕家国, 蒋晓瑜, 张鹏炜, 等. 医疗机器人双目视觉硬件系统设计与实现[J]. 中国光学, 2014, 7(2):307-314.
    [13] Meng Xianfeng, Lu Chunhua, Ni Yaru, et al. Application and protection of laser technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2005, 35(2):136-141. (in Chinese)孟献丰, 陆春华, 倪亚茹, 等. 激光技术的应用与防护[J]. 红外与激光工程, 2005, 35(2):136-141.
    [14] Wang Lijun, Peng Hangyu, Zhang jun. Advance on high power diode laser coupling[J]. Chinese Optics, 2015, 8(7):517-534. (in Chinese)王立军, 彭航宇, 张俊. 大功率半导体光合束进展[J]. 中国光学, 2015, 8(7):517-534.
  • [1] 王杰, 仲重亮, 朱伟东.  一种用于光学器械跟踪的近红外双目系统 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210517-1-20210517-10. doi: 10.3788/IRLA20210517
    [2] 岳丽清, 贾馨, 苗洋, 刘辉, 武文晋, 隋请.  机械臂双目视觉系统内外参高精度标定 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20200525-1-20200525-7. doi: 10.3788/IRLA20200525
    [3] 王鹏, 张宇倩, 孙长库, 周舵.  极线和级次双约束的光栅投影测量方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0413001-0413001-7. doi: 10.3788/IRLA202049.0413001
    [4] 张慧娟, 熊芝, 劳达宝, 周维虎.  基于EPNP算法的单目视觉测量系统研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 517005-0517005(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0517005
    [5] 王中宇, 李亚茹, 郝仁杰, 程银宝, 江文松.  基于点特征的单目视觉位姿测量算法 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 517002-0517002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0517002
    [6] 夏嘉斌, 孙广开, 宋潮, 周正干.  “钢-铅”粘接结构非接触激光超声检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117006-0117006(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0117006
    [7] 李飞胤, 马少杰, 满晓飞.  高冲击复杂动态运动的非接触式测量方法及试验研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 138-146. doi: 10.3788/IRLA201847.S117001
    [8] 王鑫, 王向军.  大视场双目视觉定位系统中多目标稀疏匹配 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 726001-0726001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0726001
    [9] 张旭, 魏鹏.  针对机器人位姿测量立体标靶的单目视觉标定方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1117005-1117005(9). doi: 10.3788/IRLA201746.1117005
    [10] 王天宇, 董文博, 王震宇.  基于单目视觉和固定靶标的位姿测量系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 427003-0427003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0427003
    [11] 闫勇刚, 邓小玲, 马祥, 欧阳健飞.  人体皮肤彩色视频误差分析及一致性提高 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 222-226. doi: 10.3788/IRLA201645.S126005
    [12] 张志佳, 尹秀萍, 苑玮琦, 周自强, 钟玲.  碗形塞加工误差双目视觉在线检测方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1217002-1217002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1217002
    [13] 刘常杰, 班荣兴, 郭寅, 尹世斌, 王一.  基于双目视觉机器人TCP校准方法研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1912-1917.
    [14] 蔺辉, 刘立力, 田新锋, 郝芸.  强激光近场分布测量中科学级CCD 的非均匀性校正 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2108-2111.
    [15] 张刘, 支帅.  双目测量系统目标相对位置误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 116-122.
    [16] 潘雪涛, 高晓俭, 谷牧, 孟飞, 蔡建文.  接触线几何参数CCD交汇测量分辨率及精度分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3627-3632.
    [17] 田宁, 孙军华, 刘震.  单目视觉目标观瞄光点实时定位方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 2046-2050.
    [18] 徐振, 谷松.  高能电子束冲击试验靶标监测系统研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 49-52.
    [19] 石轶, 刘常杰, 郭寅, 叶声华, 石松.  基于双目视觉的接触网几何参数测量系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1936-1942.
    [20] 母杰, 郑文佳, 李梅, 饶长辉.  基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气湍流参数测量平台 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 703-708.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  207
  • HTML全文浏览量:  22
  • PDF下载量:  140
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-06
  • 修回日期:  2016-04-08
  • 刊出日期:  2016-11-25

激光辅助的大型回转类零件直径实时测量方法

doi: 10.3788/IRLA201645.1106006
    作者简介:

    樊超楠(1990-),女,硕士生,主要从事视觉测量方面的研究。Email:superme4226@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(51227004,51375075);辽宁省自然科学基金(2014028010);国家973计划(2014CB46504);创新研究群体科学基金(51321004)

  • 中图分类号: TB853.1;TB811+.2

摘要: 针对工业现场中需要对大型回转类零件直径实现实时、非接触测量的需求,提出了一种基于相交激光光条的双目视觉测量方法。结合双目立体视觉测量技术与直径测量的几何约束,采用强度高、方向性强的线型激光构造直径重建的特征信息;通过向待测零件表面投射相交的激光光条构造用于测量的特征点,提出了一种大型回转体表面激光光条交点的精确提取方法;利用摄像机标定结果重建激光光条交点的空间坐标,进而建立符合直径测量的椭圆模型并计算直径。在实验室环境下进行圆柱件直径测量实验,实验结果表明,待测物体的直径测量误差为0.5%,直径重建时间为1.026 s,所提出的测量方法为大型回转体直径的实时非接触测量提供可靠的技术手段。

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回