基于圖像處理

1、測(cè)量對(duì)象：線切割零件測(cè)量對(duì)象：線切割零件實(shí)驗(yàn)儀器：圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡實(shí)驗(yàn)儀器：圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡測(cè)量方法：圖像處理測(cè)量法測(cè)量方法：圖像處理測(cè)量法實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1、了解圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的用途及、了解圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的用途及 測(cè)量原理；測(cè)量原理； 2 2、掌握用圖像處理測(cè)量法測(cè)量零件的方法；、掌握用圖像處理測(cè)量法測(cè)量零件的方法； 3 3、加深、加深“尺寸公差、極限偏差及形位公差尺寸公差、極限偏差及形位公差” 的理解；的理解； 4 4、初步了解、初步了解“逆向工程逆向工程”的含義。的含義。一一儀器用途儀器用途 圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡是一種配有功圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡是一

2、種配有功能強(qiáng)大的圖像處理測(cè)量軟件，能完成各種復(fù)能強(qiáng)大的圖像處理測(cè)量軟件，能完成各種復(fù)雜的測(cè)量工作的計(jì)量?jī)x器。可精確的測(cè)量各雜的測(cè)量工作的計(jì)量?jī)x器。可精確的測(cè)量各種工件的尺寸、角度、形狀和位置，以及螺種工件的尺寸、角度、形狀和位置，以及螺紋的各參數(shù)，軟件數(shù)據(jù)能與紋的各參數(shù)，軟件數(shù)據(jù)能與CADCAD通訊，為計(jì)算通訊，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的測(cè)繪圖形。機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的測(cè)繪圖形。二二儀器主要結(jié)構(gòu)儀器主要結(jié)構(gòu)1 1、底座、底座2 2、船形工作臺(tái)：用于承載被測(cè)工件，并可沿、船形工作臺(tái)：用于承載被測(cè)工件，并可沿X X坐標(biāo)在坐標(biāo)在 底座上運(yùn)動(dòng)。底座上運(yùn)動(dòng)。3 3、橫向托架：載著主顯微鏡，并可沿、橫向托架

3、：載著主顯微鏡，并可沿Y Y坐標(biāo)在底座上坐標(biāo)在底座上 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。X X、Y Y方向除了有快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有微動(dòng)機(jī)方向除了有快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有微動(dòng)機(jī) 構(gòu)。構(gòu)。4 4、電器箱：其上有亮度旋鈕及、電器箱：其上有亮度旋鈕及CCDCCD攝像與激光紅點(diǎn)找攝像與激光紅點(diǎn)找 正測(cè)量部位切換按鈕。正測(cè)量部位切換按鈕。5 5、信號(hào)轉(zhuǎn)接器、顯示器、主機(jī)等。、信號(hào)轉(zhuǎn)接器、顯示器、主機(jī)等。 三三儀器工作原理儀器工作原理 儀器的光學(xué)系統(tǒng)形成物方遠(yuǎn)心光束照明被測(cè)儀器的光學(xué)系統(tǒng)形成物方遠(yuǎn)心光束照明被測(cè)件，由主顯微鏡物鏡將工件放大了的輪廓圖像成在件，由主顯微鏡物鏡將工件放大了的輪廓圖像成在攝像機(jī)的攝像機(jī)的CCDCCD面陣上。

4、圖像被轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)送到計(jì)面陣上。圖像被轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)送到計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像捕捉卡。軟件對(duì)采集到的圖像及其當(dāng)算機(jī)內(nèi)的圖像捕捉卡。軟件對(duì)采集到的圖像及其當(dāng)前儀器的前儀器的X X、Y Y坐標(biāo)值進(jìn)行處理，確定被采集的點(diǎn)、坐標(biāo)值進(jìn)行處理，確定被采集的點(diǎn)、線、弧、圓各元素的尺寸和位置，并運(yùn)用二維解析線、弧、圓各元素的尺寸和位置，并運(yùn)用二維解析幾何的數(shù)學(xué)模型求解各元素的形狀和相互關(guān)系，最幾何的數(shù)學(xué)模型求解各元素的形狀和相互關(guān)系，最后輸出計(jì)算結(jié)果。后輸出計(jì)算結(jié)果。一一測(cè)量軟件界面測(cè)量軟件界面1、文字菜單、文字菜單2、工具按鈕、工具按鈕3、坐標(biāo)顯示及十字線采樣區(qū)、坐標(biāo)顯示及十字線采樣區(qū)4、圖像顯示區(qū)、圖像顯示區(qū)5

5、、測(cè)量結(jié)果顯示區(qū)、測(cè)量結(jié)果顯示區(qū)6、測(cè)量圖形顯示區(qū)、測(cè)量圖形顯示區(qū)二二測(cè)量軟件主要工具按鈕測(cè)量軟件主要工具按鈕1 1、采點(diǎn)方式：米字線、鼠標(biāo)框選、鼠標(biāo)找點(diǎn)、采點(diǎn)方式：米字線、鼠標(biāo)框選、鼠標(biāo)找點(diǎn)2 2、采集工具：采集坐標(biāo)點(diǎn)、線、圓、圓弧等、采集工具：采集坐標(biāo)點(diǎn)、線、圓、圓弧等3 3、組合功能：計(jì)算螺紋中徑、半角、螺距，兩點(diǎn)計(jì)算點(diǎn)、組合功能：計(jì)算螺紋中徑、半角、螺距，兩點(diǎn)計(jì)算點(diǎn) 間距和中點(diǎn)坐標(biāo)，點(diǎn)和線計(jì)算點(diǎn)到直線距離，兩圓計(jì)間距和中點(diǎn)坐標(biāo)，點(diǎn)和線計(jì)算點(diǎn)到直線距離，兩圓計(jì) 算交點(diǎn)坐標(biāo)，兩直線計(jì)算夾角等算交點(diǎn)坐標(biāo)，兩直線計(jì)算夾角等 4 4、形位誤差：直線度、圓度、圓弧度、形位誤差：直線度、圓度、圓弧度

6、、 同軸度、對(duì)稱度、平行度同軸度、對(duì)稱度、平行度 1 1、儀器亮度及對(duì)比度已在實(shí)驗(yàn)前調(diào)整好了。、儀器亮度及對(duì)比度已在實(shí)驗(yàn)前調(diào)整好了。2 2、分析零件由幾段基本元素組成，這里的基本、分析零件由幾段基本元素組成，這里的基本元素是指測(cè)量軟件能直接采集的元素，如：元素是指測(cè)量軟件能直接采集的元素，如：線段、圓、圓弧。確定采集元素的路線，即線段、圓、圓弧。確定采集元素的路線，即是先采集什么元素，后采集什么元素。是先采集什么元素，后采集什么元素。3 3、舉例說(shuō)明如何進(jìn)行直線采集、舉例說(shuō)明如何進(jìn)行直線采集1 1）采點(diǎn)方式選擇米字線的測(cè)量方式，采集元）采點(diǎn)方式選擇米字線的測(cè)量方式，采集元素選擇直線，當(dāng)系統(tǒng)提示

7、采集幾點(diǎn)構(gòu)成直素選擇直線，當(dāng)系統(tǒng)提示采集幾點(diǎn)構(gòu)成直線時(shí)，我們應(yīng)選擇幾點(diǎn)構(gòu)成直線？請(qǐng)同學(xué)線時(shí)，我們應(yīng)選擇幾點(diǎn)構(gòu)成直線？請(qǐng)同學(xué)們思考一下。們思考一下。2 2）將電器箱上）將電器箱上CCDCCD與與LASERLASER按鈕打到按鈕打到LASERLASER處，處，X X、Y Y方向快速移動(dòng)，找準(zhǔn)被測(cè)線段，最好方向快速移動(dòng)，找準(zhǔn)被測(cè)線段，最好是靠近被測(cè)線段的其中一個(gè)端點(diǎn)處。是靠近被測(cè)線段的其中一個(gè)端點(diǎn)處。3 3）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)X X、Y Y方向微動(dòng)旋鈕使米字線的中心瞄準(zhǔn)圖方向微動(dòng)旋鈕使米字線的中心瞄準(zhǔn)圖像邊緣，即米字線處于閃爍狀態(tài)，此時(shí)便將鼠標(biāo)像邊緣，即米字線處于閃爍狀態(tài)，此時(shí)便將鼠標(biāo)置于采樣區(qū)按下左鍵進(jìn)行

8、點(diǎn)的采集。置于采樣區(qū)按下左鍵進(jìn)行點(diǎn)的采集。4 4）X X方向快速移動(dòng)至被測(cè)線段大約中點(diǎn)處，方向快速移動(dòng)至被測(cè)線段大約中點(diǎn)處，Y Y方向方向微動(dòng)使米字線的中心瞄準(zhǔn)圖像邊緣，即米字線處微動(dòng)使米字線的中心瞄準(zhǔn)圖像邊緣，即米字線處于閃爍狀態(tài)此時(shí)便可進(jìn)行點(diǎn)的采集。于閃爍狀態(tài)此時(shí)便可進(jìn)行點(diǎn)的采集。5 5）同樣方法再完成線段另一端點(diǎn)處第三點(diǎn)的采集。）同樣方法再完成線段另一端點(diǎn)處第三點(diǎn)的采集。當(dāng)三點(diǎn)采集完畢時(shí)，在測(cè)量結(jié)果顯示區(qū)就會(huì)顯示當(dāng)三點(diǎn)采集完畢時(shí)，在測(cè)量結(jié)果顯示區(qū)就會(huì)顯示直線直線1 1，在測(cè)量圖形顯示區(qū)就會(huì)同時(shí)畫(huà)出，在測(cè)量圖形顯示區(qū)就會(huì)同時(shí)畫(huà)出L1L1。4 4、下面由同學(xué)們自己完成一個(gè)圓的采集，我、下面由

9、同學(xué)們自己完成一個(gè)圓的采集，我在一旁指導(dǎo)。提示你們思考：我們要在圓在一旁指導(dǎo)。提示你們思考：我們要在圓的輪廓邊緣上采集幾點(diǎn)構(gòu)成圓？的輪廓邊緣上采集幾點(diǎn)構(gòu)成圓？5 5、當(dāng)同學(xué)們學(xué)會(huì)直線及圓的采集后，接下來(lái)、當(dāng)同學(xué)們學(xué)會(huì)直線及圓的采集后，接下來(lái)由同學(xué)們自行完成整個(gè)零件的元素采集工由同學(xué)們自行完成整個(gè)零件的元素采集工作。作。1 1、求最長(zhǎng)邊的直線度和中間圓弧的圓弧度；、求最長(zhǎng)邊的直線度和中間圓弧的圓弧度；2 2、將測(cè)繪圖導(dǎo)入、將測(cè)繪圖導(dǎo)入CADCAD軟件中進(jìn)行修改、設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行修改、設(shè)計(jì) 。3 3、標(biāo)注尺寸并生成零件圖：要求孔按、標(biāo)注尺寸并生成零件圖：要求孔按H6H6及兩個(gè)槽及兩個(gè)槽 寬按寬按IT8IT8確定極限偏差，其余線性尺寸按未注公確定極限偏差，其余線性尺寸按未注公 差處理。差處理。4 4、打印測(cè)試報(bào)告，要求有被測(cè)元素的測(cè)量原、打印測(cè)試報(bào)告，要求有被測(cè)元素的測(cè)量原 始數(shù)據(jù)及零件圖始數(shù)據(jù)及零件圖。1 1、圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的主要測(cè)量對(duì)象、圖像處理萬(wàn)