В процессе осевого монтажа цилиндрических отверстий точных компонентов, таких как микро-термопары, высокоточное измерение положения и ориентации круглых отверстий является ключевым этапом обеспечения соосности сборки. Однако для структурного измерения мелких круглых отверстий с определённой толщиной стенки (диаметры от 0,03 до 3,7 мм, структурный коэффициент k>2,5) традиционные методы 3D-визуализации сложны в системной реализации и моделировании, а однобоковая подсветка при наклоне вызывает затенение стенок отверстия, что приводит к размытию краёв светового пятна и снижению точности и стабильности измерений. В связи с этим предлагаем двухмодальную методику точного измерения положения толстоcтенного круглого отверстия с однобоковой подсветкой на основе интегрального проективного анализа уровня серого. Путём построения геометрической модели задней подсветки толстоcтенного отверстия выявлена связь формы светового пятна с углом наклона отверстия. На этой основе разработан двухмодальный метод измерения положения, сочетающий грубое линейное обратное решение с точной поисковой оптимизацией экстремума. На этапе грубой настройки с помощью интегрального проекционного анализа уровня серого по глобальной энергетической статистике двумерное изображение сводится к одномерной кривой распределения светового потока, что позволяет избежать искажения локального размытия краёв, выделить горизонтальную характеристику ширины формы пятна и, используя её линейное отображение при больших углах наклона (свыше 70% теоретического предельного угла), построить модель обратного решения для быстрой коррекции больших отклонений отверстия; на этапе точной настройки применяется метод поиска на основе проходящего светового потока, который, используя физическую особенность максимума светового потока при нулевой ориентации, обеспечивает высокоточную локализацию положения отверстия через итеративный замкнутый цикл оптимизации. Экспериментальные результаты показывают, что в условиях большого угла наклона с помехами в виде заусенцев данный метод демонстрирует высокую устойчивость к возмущениям, успешность детекции превышает 91%, эффективно повышая точность и эффективность прецизионной сборки и предлагая низкозатратное решение для практических инженерных применений.

Однобоковое зрение; обнаружение положения; толстоcтенное круглое отверстие; интегральная проекция уровня серого; прецизионная сборка; двухмодальный метод