零件尺寸的检测
简述零件尺寸的测量方法
简述零件尺寸的测量方法
零件尺寸的测量方法有很多种，以下是一些常见的测量方法：- 线性尺寸测量：一般可用直尺测量；若孔径较小时，可用带测量深度的游标卡尺测量；有时遇到用直尺或游标卡尺都无法测量的壁厚，这时则需用卡钳来测量。
- 角度尺寸测量：有直角尺、角度尺和正弦尺等，用于角度测量。
- 直径尺寸测量：一般可用游标卡尺测量。
- 中心高尺寸测量：可用游标卡尺或深度游标卡尺测量。
- 孔中心距测量：可用游标卡尺测量。
- 螺纹螺距尺寸测量：可用螺纹规测量。
- 曲面轮廓测量：要求测量很准确时，必须用专门量仪进行测量。
要求不太准确时，常采用下面三种方法测量：用样板或轮廓平板比较测量；用圆弧靠模法测量；用三坐标测量机测量。
还可以通过机器视觉来检测产品的尺寸。
尺寸公差配合与检测
测量仪器
三坐标测量机
利用三维坐标测量原理，可对工件进行快速、准确的测量，适用于复杂形状和 大型工件的测量。
影像测量仪
利用光学原理，将工件放大后投影到屏幕上，通过测量工具进行测量，适用于 测量复杂形状和较小尺寸的工件。
05
尺寸公差检测案例分析
轴类零件的公差检测
• 总结词：轴类零件的尺寸公差检测是确保其功能和性能的关键环节。 • 详细描述：轴类零件的尺寸公差检测通常采用测量工具，如卡尺、千分
间接测量法适用于一些无法直接测量 的尺寸，如内孔深度、角度等。这种 方法需要设计专用的测量装置，计算 过程也较为复杂。
比较测量法
比较测量法是通过将标准件与被测件进行比较，从而确定被测件尺寸是否符合要 求的方法。
比较测量法适用于批量生产中的质量控制，可以通过比较标准件和被测件的尺寸 差异，快速判断被测件的精度等级。这种方法需要标准件具有高精度和高稳定性 。
孔类零件的公差检测
• 总结词：孔类零件的尺寸公差检测是确保其与轴类零件配合精度的重要环节。 • 详细描述：孔类零件的尺寸公差检测通常采用内径千分尺、内径卡尺等测量工具，对孔的直径、圆度、圆柱度
等参数进行测量，以确保其满足设计要求和工艺标准。 • 总结词：孔类零件的公差检测需要考虑其与轴类零件的配合精度。 • 详细描述：在孔类零件的公差检测过程中，需要考虑其与轴类零件的配合精度，如间隙配合、过渡配合和过盈
机械零件尺寸的检测与验收
［１］ 几何精度设计手册． 北京． 中国计量出版社 ［２］ 互换性与测量技术基础．王伯平主编．北京．机械工业出版社，
２００４ ． ４ ［３］ 光滑工件尺寸与验收． 于风云． 机械设计与制造，２００５．１０ ［４］ ＧＢ／Ｔ３１７７—１９９７ 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准《光 滑 工 件 尺 寸
（２）测 量 成 本 ：在 保 证 测 量 准 确 度 的 前 提 下 ，应 考 虑 测 量 器 具 的 价 格 、使 用 寿 命 、检 定 修 理 时 间 、对 操 作 人 员 技 术 熟 练 程 度 的 要 求 等 ，选 用 价 格 较 低 、操 作 方 便 、维 护 保养容易、操作培 训 费 用 少 的 测 量 器 具 ，尽 量 降 低 测 量 成 本。
测量器具的选择原则是：综合考虑量具的技术指 标和经济指标，在保证工件性能质量的前提下，综合考 虑 加 工 和 检 验 的 经 济 性 。同 时 综 合 考 虑 以 下 几 方 面 的 因 素：
（１）测 量 精 度 ：所 选 的 测 量 器 具 的 精 度 指 标 必 须 满 足 被 测 对 象 的 精 度 要 求 ，才 能 保 证 测 量 的 准 确 度 。被 测 对 象 的 精 度 要 求 主 要 由 其 公 差 的 大 小 来 体 现 。公 差 值 越 大 ，对 测量的精度 要求就越低；公差越小，对测量的精度要求就 越 高 。一 般 情 况 下 ，所 选 测 量 器 具 的 测 量 不 确 定 度 只 能 占 被测零件尺寸公差 的 １／１０ ～１／３，精 度 低 时 取 １／１０，精 度 高 时取 １／３。
式中 Ｌ—— —对已定系统误差进行修正后的测量值； Ｕ—— — 测 量 的 总 不 确 定 度 。
因此，如果只根据测量结果是否超出图样给定的 极限尺寸来判断其合格性，有可能会造成误收或误废。 为 了 保 证 产 品 质 量 ，国 家 标 准 ＧＢ／Ｔ ３１７７ — １９９７《光 滑 工 件 尺 寸 的 检 验》规 定 的 检 验 原 则 是 ，所 采 用 的 验 收 方 法 应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件，位于规定 的尺寸极限之外的工件应拒收。为此需要根据被测件 的精度高低和相应的极限尺寸，重新确定测量结果的
零件尺寸的测量与检测
零件尺寸的测量与检测摘要：在零件加工的过程中，为了掌握加工零件的尺寸大小、精度,都要对各种尺寸参数进行测量，获得测量结果，并以之作为分析判断和决策的依据。
传统的测量方法多是接触型的测量方法，不仅效率低而且容易损伤被测物。
伴随视觉技术和激光技术的发展，基于现代视觉技术的几何特征测量已成为高速生产系统中快速、准确、全面的对产品几何尺寸控制的新方向。
在产品开发中，测量技术的作用显得日益重要。
目前在精密计量检测领域，测量精度已从原来的微米量级发展到纳米量级，对更微细加工形状的检测也受到更多关注。
不但对产品的精度质量如形状尺寸、表面粗糙度、圆度等提出了更高的检测要求，而且用于验证加工机床本身精度的各种检测技术也在不断进步。
关键词：零件、尺寸、测量一、零件尺寸的测量（一）用人工仪器测量。
随着精密机械工件、小零件、电子元器件的需求市场需求量不断攀升，但是令各大厂商头痛的是落后的质检方式和极低的检测效率，无法保证按时按质交货。
人工用仪器一边测量一边记录数据。
主流的机械零件尺寸测量方法还是人工用测量仪器一边测量一边记录数据。
这种方法由于人工读数所带来的误差比较大、效率非常低;而且当数据量大时,无法对数据的及时处理及误差分析。
统的测量方法大都使用手工测量，操作麻烦，人为影响尺寸精度的可能性很高。
（二）信息化仪器的应用。
随着科学技术的进步，测量的自动化程度也随之提高，以尺寸的获得、转换、显示为主要的机电测量技术也日益完善。
检测仪器数字化是当前及未来仪器的普遍趋势。
信息化就是用各种技术工具与方法代替人工来完成测量、分析、判断和控制工作。
一个自动化系统通常由多个环节组成，分别完成信息获取、信息转换、传送和执行等功能，在实现自动化的工程中，信息的获取和转换是极其重要的组成环节。
目前很多测量仪器都配串口，通过对具有数据接口的测量仪器配置数据分析仪，将使测量仪器的性能大大得到提高。
数据采集仪的主要作用是自动从测量仪器中获取测量数据，进行记录，分析计算，形成相应的各类图形，对测量结果进行自动判断.系统能及时、准确地对工件进行检测和误差分析.大幅度缩短测量工件和统计分析的时间,使操作者能够及时了解工艺系统的工作状态、加工误差的变化趋势及加工误差的影响因素,以便及时调整工艺系统,使加工误差的在线测量、实时分析得以实现。
零件尺寸的检测方式
13.2 计量器具的选择
13.3 光滑极限量规的设计
2020/7/3
13.1 概述
13.1.1 检测的两种方式
1. 采用普通计量器具 用有刻线的量具测量得到被测几何量的实际尺 寸；根据该尺寸是否超越零件极限尺寸，来判断尺寸 的合格性。如游标卡尺、千分尺、各种指示表和比较 仪等。 2. 采用极限量规 指没有刻线的专用测量工具，是按被测工件的两 个极限尺寸制造的，用它们与被测的孔与轴进行比较 。这种用于检验零件孔、轴的量规，成为光滑极限量 规。检验孔时，量规做成外尺寸形状，成为塞规；检 202验0/7/轴3 时，量规做成内尺寸形状，成为环规或卡规。
误收会影响产品质量， 误废会造成经济损失，为 防止误收并控制误废率， 更好地保证产品质量和降 低生产成本，必须正确地 确定验收极限和选择计量 器具。 2020/7/3
13.2 计量器具的选择
13.2.1 验收极限和安全裕度A
检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限 。验收方案： 1.内缩方案 验收极限是从工件规定的最大和最小极限 尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。
偏向的一边，按单项内缩方式确定。
dmax A轴上验收极限来自公差带
下验收极限
Dma
x
上验收极限
孔
公
差
下验收极限
带
A
Dmin
dmin
4）对于非配合尺寸和一般公差的尺寸，其验收极限
2020/7/3
按不内缩方式确定。
13.2 计量器具的选择
13.2.2 计量器具的选择
1.计量器具选用的原则
1）被测件的结构特点：按被测工件的外形、位置、 和尺寸的大小及被测参数的特点来选择计量器具，使选 择的计量器具的测量范围能满足工件的要求。所选测量 器具的测量范围必须大于被测尺寸。对硬度低、材质软 、刚性差的零件，一般选取用非接触测量，如用光学投 影放大、气动、光电等原理的测量器具进行测量。
《机械测量技术》电子教案 项目二 尺寸公差及检测 任务1 使用游标卡尺检测零件尺寸
公称尺寸是图样规范确定的理想形状要素的尺寸，标准规定通过它应用上下偏差可算出极限尺寸的尺寸。通常是由图纸设计者给 予确定，用D和d表示（孔的公称尺寸用“D”表示；轴的公称尺寸用“d”表示）。如图2-1-4所示，φ10mm为轴的公称尺寸；φ20 为孔的公称尺寸。
项目二、尺寸公差及检测
任务1 使用游标卡尺检测零件尺寸
项目二 尺寸公差检测
任务ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 使用游标卡尺检测零件尺寸
项目二、尺寸公差及检测
任务1 使用游标卡尺检测零件尺寸
知识目标： 1.了解尺寸、极限尺寸、偏差等基本概念； 2.掌握游标卡尺的结构及刻线原理； 3.掌握游标卡尺读数方法和使用方法；
技能目标： 1.能根据被测零件尺寸的技术要求，选择合适的 游标卡尺； 2.学会正确、规范使用游标卡尺对零件的外形、 内腔、深度及孔距等尺寸的测量，并对零件的合 格性进行判断。
项目二、尺寸公差及检测
任务1 使用游标卡尺检测零件尺寸
一、孔和轴
由定义获悉，孔、轴具有广泛的含义，如图2-1-3所示，孔和轴不仅仅是指完整的圆柱形内、外表面，对于像槽一类的两平行侧面 也称为孔；而在槽内安装的滑块类零件的两平行侧面被称为轴，即凡包容面统称为孔，被包容面统称为轴。从加工过程看，孔的尺寸 由小变大，轴的尺寸由大变小。
因实际（组成）要素为φ50.01：φ50.009mm<φ50.01<φ50.048, 所以该零件符合技术要求,合格
项目二、尺寸公差及检测
任务1 使用游标卡尺检测零件尺寸
四、游标卡尺的相关知识
游标量具是利用游标尺和主尺相互配合进行测量的一种常用量具。最为常见的是普通的游标卡尺，它是一种中等精度的量具，主 要用来测量工件的外径、孔径、长度、宽度、深度、孔距等尺寸。
详解轴类零件的尺寸测量方法
详解轴类零件的尺寸测量方法摘要：机械行业中，轴类零件是最常用的零件之一，应用于各种运动场合，一般常用通用量具如游标卡尺、千分尺等来测量轴类零件尺寸。
看似简单的测量方法里，包含着如尺寸公差知识、常用量具读数原理、测量技术原理、数据计算等多学科知识，测量前，应先进行测量工具和测量方法的选择，测量时，应保持被测部位和量具清洁，保障测量表面的接触紧实，保证刻度读数的准确，测量完毕后，依据图纸或设计要求要对被测数据进行分析和处理，得出后续处理方案。
关键词：尺寸测量；读数方法；测量误差；数据处理机械行业中，几乎所有运动机构都需要进行动力的转换和传输，在传输过程中一个重要的部件就是传动轴，它可以起到支撑、传动、传递转矩等作用，轴的尺寸精度是衡量其是否合格的首要条件，因此，本论文就来探讨典型轴类零件的尺寸测量方法。
在进行测量之前要学习一些相关的基础知识，如掌握尺寸公差的基础知识、测量技术基本原理、常用测量工具的读数原理。
还要了解一些技能知识，如能够计算零件尺寸的极限偏差值和标准偏差，会查询标准公差数值表等。
通用量具的具体读数方法是：①游标卡尺的读数方法是在主尺上读出副尺零线以左的刻度值，找到副尺上与主尺刻线对齐的格数，乘以精度0.02mm，最后两数相加得出测量值。
②千分尺的读数方法：先读取固定套筒左边露出的刻度值，再以固定套筒基准线读取微分套筒上的刻度，最后将两数值相加，即为测量值。
图1掌握了基本的读数方法后，就要对图纸进行分析，对以上图纸分析结果如下：1.根据传动轴在实际中的使用要求，分析图纸不同部位的尺寸公差，找出一般尺寸（公差带≧0.02）和重要关键尺寸（公差带<0.02，小数点后3位数值）。
2.依据分析结果，选择合适的测量工具，一般尺寸选用游标卡尺，重要尺寸选择外径千分尺进行测量。
用游标卡尺测量图纸中一般尺寸，主要包括长度尺寸、非配合尺寸和轴肩部位尺寸，测量步骤：①将卡尺的外侧量爪擦拭干净，将两量爪紧密贴合，检查有无缝隙，且主尺和游标尺的零位刻度相互对齐，俗称零位校准②将测量部位用棉布擦拭干净③测量时，右手握住尺身，大拇指移动游标尺，左手拿住传动轴，使被测部位在两外测量爪之间，当与量爪紧密相贴时，即可读数④为获得较正确的测量结果，应在轴的同一截面的不同方向进行多次测量，一般3~5次。
光滑工件尺寸的检测
（二）量规工作尺寸的设计 按国标数据选取，计算。 （三）量规的技术要求 1、形位公差： 取尺寸公差的50%，一般≥0.001mm。 2、量规的材料： 量规要求硬度高，耐磨损。 故应采用：合金工具钢、碳素工具钢、渗碳钢 3、量规的粗糙度 表6-6P140 基本尺寸大，Ra大；IT等级高，Ra小。
孔验收尺寸范围是： 140.144~140.016为合格。
如下图：
12
140H10=1400
0.16
A=0.016
D上= =140.144 ； D下=140.016
4）画出验收极限图 （1）用零件图表示
（2）用公差带图表示图
13
课上练习计算、画图
例3 轴 Φ 1000..036 0 071
3
上图
定义：
误 收： 误把不合格的零件认为合格。
误
废： 误把合格的零件认为不合格。
按生产公差要求，会产生误废。 按保证公差要求，会产生误收。
结 论：
为了解决： 生产公差大些，不产生误废； 保证公差小些，不产生误收。
就应确定： 验收极限和允许的测量误差。
4
第一节：用通用测量器具测量
一、验收极限
确定零件尺寸合格与否的范围。 验收极限： 检验时人为提高的公差量。 安全裕度A： 补偿形状误差的不确定性。 A的物理意义： 1、内缩方式： 适用于尺寸要求高的零件。 方法：按工件要求的max、min向内移A
22
2、环规公差（检验工件轴） 1）止规最小尺寸=工件轴最小尺寸。 止规最大尺寸=工件轴最小尺寸+ES,无磨损
如下式：
图示：
D
止 min
d min
D
止 max
d min ES
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测量 值 ２４．０８５
误差
Ｏ．００７
２４．０２８ ２４．０“
２４．０１２
２４．１７４ ２４．１６１ ．０．０１３
２４．１００ ２４．０７４ ．０．０２６
２３．９１７ ２３．９８０ ０．０６３ ０．０３ｌ ０．０７７
２３．９９６ ．０．０１６ ２４．０７２ Ｏ．０６７ Ｏ．０２３
２４．０Ｑ５
２４．０１５ ２４．０３８
法计算出工件的直径或长度。
２０１０年机械工程学会年会论文集
五、解决的办法
由于造成系统测量误差的因素十分复杂，很 难通过计算求出具体误差的大小，本文选择比对 法对视觉系统进行标定，首先通过精密仪器测得 标准工件的尺寸，然后以这个工件作为标准的参 照物，计算每一像素对应的实际物理零件尺寸。 这样做的好处在于，标准工件与被测元件的测量 环境和条件相同，测量标准元件时产生的误差同 样也会在测量被测元件时产生，因此可以抵消掉 来自系统的误差，提高测量的精度。 这种方法具有标定精度高，标定过程简单， 成本低，容易实现的特点，因为标定过程不需要 计算摄像机的１３个内外部参数，只需要计算出摄 像机的物面分辨率，而且使用的标定物为检测物 本身，保证了检测物的检测面上各位置的光学参 数与标定得到的参数是一致的。 同时，实际应用中运用了统计的方法，通过 多个标准工件进行标定，进一步提高了标定精 度。
ｌ怒：ｌ怒；
ｇ＃Ａ＆ｌ
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５
４ ６６９ Ｉｏ ９ ７６９
直径３ （叫ｎ）
直径４
（ｍｍ）
直径５
（栅）
ｌ ｌ ｌ
４ ２Ｈ ３ ７６７
９＂ｌ
８．７４３
２０１０年机械工程学会年会论文集
因此，需要在最终的结果上对这两种情况进 行修正。
因此实际使用过程中，本文所使用的软件通过一 定的算法，采用部分搜索出的边缘点，更好地拟
短运算时间．
三、光源对图像质量的影响
照明系统是机器视觉应用最关键的部分之 一。其主要目标是以合适的方式将光线敉射到被 铡物体上．突出被测特征部分的对比度．好的照 明系统设计能够改善整个系统的分辨率，简化软 件的运算；不舍适的照明，则会引起很多问题， 例如花点和过度曝光会隐藏很多重要信息。 在整个机器视觉自动检刮系统中。照明系统 选择与设计适当与吾至关重要，它关系整个系统
二、问题的引出
在机械零件的尺寸检测中．经常有
ｏ．ｏｉ－ｏＯＯｌｒｎｍ尺寸精度要求；特别是圆柱体零 件．由于其成像的特殊性．如何应蹦机器视觉进
对于第一点，在相同视野的情况下，由于相 机的物理像素的提高，每一像素对应的零件尺寸 就减小了，检测的精度就提高了。但是相机曲物 理像素不可能无限制的提高。在工业应用方面， ～般２００万（１６００ｘ１３６０）像素都是比较高的．
５００万的根少，而且性价比也很差。
行尺寸检测．达到这一辅度要求．是一个难点。
肯｝规的机器视觉梭测方法是对闰像先进行
标定，卸找出每一像素对应的零件尺寸，然后应 用机器视觉方法对凹像进｛亍处理、分析，获得零 件尺寸的像素值，应用标定的结果将像素值转化
为实际的尺寸值．
对于第二点．在相同相机物理像素的情况 下，零件在视野中尽可能放大，则每一像素对应
序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｌｌ １２ １３ １４ １５ １６ １７ １８
弹头 长度
２４．Ｏｏｏ
测量值 误差 序号
２３．９７１ ．０．０２９ Ｏ．０３６ １９ ２０ ２ｌ ２２ ２３ ２４ ２５ ２６ ２７ ２８ ２９ ３０ ３ｌ ３２ ３３ ３４ ３５ ３６
弹头 长度
２４．０７８
【２】图像工程．章毓晋编著 【３】
ＮＩ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｎｃｃｐｂ
右尺寸精度）的高精度。配合第一点和第二点的
Ｍａｎｕａｌ．Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｉｎｓｔｔｕｍｅｎ协
措施，采用２００万到５００万的高像素相机，，完
全可以达到０．０１－０．００１ｒａｍ尺寸检测精度要求。
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
１８０
２０１０年机械工程学套年会论文枭
基于机器视觉的国柱体零件尺寸精密检测
了云
（重庆市机电设计研究院４０１１４７）
格要ｔ本文分折了采用机器视觉椅涮圆柱体零件尺寸时存在曲蜘题．帆摄像，光源，妊理分析几方面综
台提出了解决方法．从而获得７较高的处理精度．
美建宇ｌ帆８规觉Ｉ尺寸；测量：疆柱体零件
一，机器视觉及其在工业领域的应用
用于工业领域的根多方面。如零件检验与尺寸测 量、零件的缺陷检查、零件装配、机器人的引导
Ｊ
因此需要想办法提高检测精度。
机器视觉检测中，常用的提高检测精度的方 法有以下几种： Ｉ）提高相机的物理像素（图像分辨率）
２）零件在视野中尽可能放大
和零件的识别等。
理
３）图像质量要好．图像尽可能请晰，便于处
４ｌ田像处理
２４．０３８ ２４．００８
２３．９３５
２４．１９６ ２４．１３７
２３．９８９
２４．２６３ ２４．３５３ ２４．０１５ ２４．０１９
２４．０６ｌ
２３．９７７ ．０．０１２ －０．００３ ０．０（）６
２４．１８６ ２４．１８３ ２４．０８２ ２４．０８８ ２４．０７３
２４．１１２ ２４．１５２ ２４．１２３
检测技术是现代制造业的基础技术之一．是 保证产品质量的关键。随着现代制造业的旋展， 许多传统的检测技术已不能满足其需要．表现
在：现代制造产品种类有很大的扩充，现代制遗
．＿＝——－
—Ｊ・Ｊ
强调宴时、在线、非接触检测，现代产品的制造 精度大大提高。现代制造业的进步需要研究新型 的产品检测拄术。视觉检测技术具有非接触、速 度快、精度合适、现场抗干扰能力强等突出的优 点．能很好地满足现代制造业的需求，在实际中 显示出广阔的应用前景。视觉检测技术是建立在 计算机视觉研究基瞽｜｛上的－ｆｌ新兴检测技术，可
的零件尺寸就磕小了，检测的精度就提高了。但
如图１所示零件．四槽直径∞２３ｍｍ，采用 ８０万（１０２４ｘ７６８）像素相机．视野大小为 ５ｌｌｌｌｍＸ３９ｍｍ。理论上每像素能达到ｏ．ＯＳｒｎｍ左 右尺寸精度（分辨率），实际测得尺寸误差在
０
对于大尺寸零件．由于视野是一定的．零件不可
能放得很大。
第一点和第二点，是我们要提高捡铡精度的
２４．０９２
２４．０７１ ２４．０６４ ２４．００８
２４．０７３ ２４．１１６ ２３．８９５
２４．０６９ ．Ｏ．００４
２３．９７５ ．０．０３３
２４．１０５ ２４．１１４
．Ｏ．００７ ．０．０３８ ．ｏ．００４
２４．０９２ ２４．１７０
０．０１９ Ｏ．０５４
２４．１１９
２３．８７８ ．０．０１７
六、实际应用
为了获得比较清晰的图像，尺寸检测一般采 用背面照明的平板式光源。遮时候光源对图像的 影响主要是对边缘的影响．特别是对哑柱体的边 界。其中，光源的亮度对边界的影响极大。 如图２所示，相同直径圆柱体．不同亮度。 所铡得的直径是不同的。而不同直轻圆柱体．同 一亮度，所测得的直径与真实直径的差值也是不
同的。
Ｌａｐｌａｃｉａｎ ｏｆ
①边缘点 ②传统拟合方法获取的边界直线 ＠本文软件采用的拟合方法获取的边界直线 图３
如图４所示，首先，预测出一条边缘直线， 然后计算所使用的边缘点的ＭＳＤ，即每个所使用 边缘点到预测的边缘直线的平均距离：然后剔除 太远的点，重新使用剩余的点预测出边缘直线， 并计算所使用的边缘点的ＭＳＤ；循环执行直到合 适的ＭＳＤ。
①边缘点到拟合直线的垂直距离 ②拟合的边缘直线
Ｇａｕｓｓｉａｎ（ＬｏＧ）。
＠拟合边缘直线所使用的点
图４
由于有噪声或其他因素的影响，搜索出的边 缘点可能并不是实际的边缘点，如果将搜索出的 全部边缘点进行直线拟合，如图３所示，所获取 的拟合边缘直线与实际边缘直线可能相差甚远。
拟合出边缘直线之后，就可以采用几何的方
２４．１４８ ２４．０１５
２４．０８３ ２４．１１４
２３．９８８ ２３．９６９ ２４．１６５ ２３．９２５ ２４．１１９
２４．１５９ Ｏ．０１ｌ ２４．０２２ Ｏ．００７ ２４．０７５ ０．０３７ ２３．９８７ ．０．０２１ ２３．９４０ ０．００５ ．０．０５９
２４．０６５
２３．８７５ ．０．０９４ ２４．１８３ ０．０１８ ２３．９５９ ０．０３４ ２４．１２５ Ｏ．００６ ０．０９０ Ｏ．００４ ０．０３１ 一Ｏ．００７
基础。
５ｍｍ左右一约ｌＯ个像素误差。
我目】要提高检测精度．在第一点和第二点的 基弼ｌ：上．还需要在第三点和第四点想办法：此外
２０１０年机械工程学会年套论文集
特别是．在常规图像处理方法外，还需要运用其 他的方法以提高列像的处理精度． 下面就针对第三点和第四点，对如何提高检 测精度具体进行分析．
的成败与性能。光源种类和光谱的选取以及光 强、光源形状、照射角度的设计直接影响所获取 图像质量的高低。通过适当的光源设计可以使检 测目标需要检测的特征突出，同时抑制不需要的 干扰，从而降低后期图像处理的难度和压力，缩
合了边缘直线。 四、图像处理造成的影响 图像处理过程一般是以下几步
１）图像预处理 ２）阈值变换 ３）边缘提取 ４）亚像素定位 ５）特征参数计算 图像预处理是使用输入图像中一个像素的 小邻域来产生输出图像中对应像素新的亮度数 值。主要分为两类，一类是平滑，目的在于抑制 噪声或其他小的波动，但平滑也会模糊所有的含 有图像重要信息的明显边缘。另一类是锐化，采 用梯度算子，即基于图像函数的局部导数，其在 图像函数快速变化位置处较大；锐化的作用是在 图像中显现这些位置，但锐化同时也会抬高噪声 水平 平滑和锐化具有互相抵触的目标，我们需要 选取合适的算法，尽可能同时达到平滑和边缘增 强的目的。根据比较，我们采用中值滤波。中值 滤波是一种减少边缘模糊的非线形平滑滤波，以 邻域中亮度的中值代替图像当前的点。 阈值主要是对图像进行二值化，不同的阈值 对图像的影响也主要是边界的影响。 阈值选取方法很多，通常是利用直方图阈值 分割法，这种方法对于直方图具有明显的双峰图 像，可获得很好的分割效果。在图像内容不太复 杂、灰度分布较集中的情况下，往往采用这种直 方图双峰法。 常用的边缘提取算子有Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｌａｐｌａｃｅ， Ｐｒｅｗｉｕ，Ｓｏｂｅｌ，Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｋｉｒｓｃｈ，Ｃａｎｎｙ等，经 过比较，Ｃａｎｎｙ算子提取的边缘效果最好，但速 度比较慢。由于在实际工业生产中，有一定的生 产率要求，故综合比较处理效果和速度后，决定 选取基于二阶导数过零点的边缘检测算子