Proyección integral de escala de grises bimodal para medición precisa de pose de agujeros cilíndricos de pared gruesa con retroiluminación monocular

LIAO Xiaobo ,  

LI Wu ,  

CHENG Lei ,  

CHEN Suyu ,  

摘要

En el proceso de montaje eje-agujero cilíndrico de componentes precisos como microtermopares, la medición de alta precisión de la pose del agujero circular es clave para garantizar la coaxialidad del montaje. Sin embargo, para agujeros circulares pequeños con cierto grosor (rango de diámetro de 0.03 mm a 3.7 mm, constante estructural k2.5), los métodos tradicionales de visión tridimensional son sistemas complejos, de difícil modelado, y la visión monocular con retroiluminación bajo condiciones de inclinación presenta bordes borrosos en la mancha de luz debido a la oclusión de las paredes del agujero, lo que disminuye la precisión y robustez de la medición. Para abordar estos problemas, se propone un método bimodal de medición de pose precisa basado en la proyección integral de escala de grises para agujeros cilíndricos de pared gruesa con retroiluminación monocular. Mediante la construcción de un modelo geométrico de imagen de retroiluminación de agujero de pared gruesa, se obtuvo la relación entre la forma de la mancha de luz y el ángulo de inclinación del agujero. Sobre esta base, se propone un método bimodal de medición de pose con solución inversa lineal de ajuste grueso y búsqueda de valores extremos para ajuste fino: en la fase de ajuste grueso, mediante la proyección integral de escala de grises con estadística energética global, la imagen bidimensional se reduce a una curva unidimensional de distribución de flujo luminoso, evitando la interferencia del desenfoque local de los bordes, extrayendo la característica horizontal del ancho de la forma de la mancha de luz. Utilizando su característica de mapeo lineal en ángulos grandes (más del 70% del ángulo límite teórico), se construye un modelo de solución inversa para la pose, logrando una corrección rápida de grandes desviaciones del agujero; en la fase de ajuste fino, se cambia a un método de búsqueda basado en el flujo luminoso transmitido, utilizando la propiedad de que el flujo alcanza un máximo global en la pose cero, obteniendo un posicionamiento de alta precisión de la pose del agujero mediante optimización iterativa en bucle cerrado. Los resultados experimentales muestran que este método demuestra una fuerte robustez contra perturbaciones en condiciones complejas de grandes ángulos de inclinación y contrafuertes, con una tasa de éxito de detección superior al 91%, mejorando efectivamente la precisión y eficiencia del ensamblaje de precisión, ofreciendo una solución de bajo costo para aplicaciones de ingeniería práctica.

关键词

agujeros de pared gruesa; visión monocular; detección de pose; proyección integral de escala de grises; ensamblaje preciso; método bimodal

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website