CN109059810B - 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置 - Google Patents

固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109059810B
CN109059810B CN201810821647.9A CN201810821647A CN109059810B CN 109059810 B CN109059810 B CN 109059810B CN 201810821647 A CN201810821647 A CN 201810821647A CN 109059810 B CN109059810 B CN 109059810B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
fixed abrasive
ccd camera
grinding tool
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810821647.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109059810A (zh
Inventor
仇中军
汤骏杰
李天一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201810821647.9A priority Critical patent/CN109059810B/zh
Publication of CN109059810A publication Critical patent/CN109059810A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109059810B publication Critical patent/CN109059810B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

本发明公开了固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置,方法包括以下步骤：将CCD相机通过图像采集卡和计算机相连，CCD相机将被测固结磨料磨具画面传输给计算机并在计算机显示器上显示，改变CCD相机的位置并旋转被测固结磨料磨具使得CCD相机镜头对准被测固结磨料磨具的被测表面区域；连续获取磨具被测区域表面地貌图像形成图像序列，并将摄取的被测固结磨料磨具被测区域表面地貌图像传送到计算机中进行图像处理；将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178‑2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。本方法和装置不会造成磨具磨损和损坏。

Description

固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种工件表面地貌检测方法及装置，特别是涉及固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置。
背景技术
硬脆材料被广泛应用于航空航天、生物医疗、电子通信、汽车、新能源等工业领域。目前，使用固结磨料磨具进行精密超精密磨削仍然是硬脆材料最有效的方法。固结磨料磨具具有去除材料能力强、磨损率低、使用寿命长、磨削过程稳定，容易获得高的加工表面质量和加工效率等突出优良性能，磨削加工过程中通过固结磨料磨具表面突出于结合剂之外的磨粒对工件表面进行微量切削从而实现精密、超精密表面加工。因此，磨具表面微观地貌如磨粒形状、磨粒密度、磨粒分布情况以及磨粒突起高度等直接影响着磨具的磨削性能和工件表面加工质量，具体表现在磨削力、材料去除形式、磨削温度、工件表面粗糙度等方面。固结磨料磨具表面地貌的精确测量对于评价磨削性能，合理选取满足加工需求的固结磨料磨具，提高硬脆性材料加工质量以及加工效率，降低磨削加工成本具有重要意义。
目前，在工业生产中，磨具的磨削性能评价和判定主要通过进行实际磨削，然后间接测量工件表面质量进行。然而，工件表面的质量不仅受磨具磨削性能的影响，还受工艺参数、机床性能和环境参数等因素的影响。传统的磨削性能评价方法不准确、不稳定。此外，实际磨削容易造成磨具磨损和损坏，成本高，效率低。因此，磨具地貌的直接测量和磨削性能的评价方法一直是磨具制造和超精密磨削领域迫切需要解决的问题之一。
为此，国内外的研究者提出了利用三坐标测量机或者表面轮廓仪探针对磨具表面进行扫锚，从而获得磨具表面三维地貌的接触式测量方法。该方法可以准确地获得磨具的表面地貌。但是，由于探针的尺寸和形状效应，磨具表面的奇异地貌难以测量，容易造成特征点的丢失。另外，随着扫描速度的提高，探针可能与磨具表面失去接触，从而导致磨具表面地貌信息的丢失和不准确。同时，高硬度磨粒不可避免地导致探针磨损和压力作用下的形状变化，测量精度和稳定性得不到保证。随着光学测量技术和机器视觉技术的飞速发展，非接触式测量方法如扫描电镜、声发射测量、立体视觉测量方法和三角测量激光法等在三维信息获取方面得到了越来越广泛的应用。和接触测量方法相比，非接触测量方法具有快速获取所有被测区域信息的优点，且磨具表面和测量工具不产生接触磨损和损伤。然而，非接触测量，特别是光学测量方法对环境因素很敏感，不同形状的晶粒随机分布在磨具表面，容易引起衍射。磨具制造或者修整过程中在表面形成的孔洞或深沟槽会引起光的散射，使对应区域被成像为亮点(黑洞)，很难被识别，造成磨具表面检测结果无法准确反映磨具表面实际地貌。目前市场上还没有能够全面准确的进行砂轮、砂带等固结磨料磨具表面地貌检测，进而评价其磨削性能的成熟测量装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置，本方法在不损耗磨具的情况下准确评价固结磨料磨具磨削性能，提高了精密超精密加工效率和成品率。
本发明的固结磨料磨具表面地貌检测方法，包括以下步骤：
固结磨料磨具表面地貌检测方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、将CCD相机通过图像采集卡和计算机相连，CCD相机将被测固结磨料磨具画面传输给计算机并在计算机显示器上显示，改变CCD相机的位置并旋转被测固结磨料磨具使得CCD相机镜头对准被测固结磨料磨具的表面被测区域；
步骤二、连续获取磨具被测区域表面地貌图像形成图像序列，并将拍摄的被测固结磨料磨具被测区域表面地貌图像传送到计算机中进行图像处理，具体步骤为：
(a)带动CCD相机向远离被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，当获取的表面地貌图像出现完全离焦时停止平移工作台，设定此位置为测量终止位置Pe，从测量终止位置Pe开始驱动CCD相机向靠近被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具表面地貌图像，当获取的表面地貌图像从测量终止位置Pe完全离焦开始，经历了聚焦，然后再次完全离焦时停止工作台，设定此位置为测量开始位置Ps；
(b)通过CCD相机获取测量开始位置Ps的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，图像编号设定为I0，图像I0应处于完全离焦状态，然后控制CCD相机从测量开始位置Ps向远离固结磨料磨具方向移动，并每间隔移动δ距离通过CCD相机获取固结磨料磨具被测区域表面图像，同时记载该幅图像对应的CCD相机成像位置，直到搭载了CCD相机的驱动装置移动到步骤(a)中设定的测量终止位置Pe，图像编号依次设定为I1，I2，…In-1，In，测量终止位置Pe获取的图像对应编号为In，图像I0，I1，…In-1，In组成图像序列IN，n＝(Pe-Ps)/δ，其中获取图像的间隔移动距离δ是预先设定值；
(c)取固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上一图像点(i，j)，取图像点(i，j)在图像序列IN上的全部图像构成该图像点的图像序列Iori，图像点(i，j)的坐标i和j，为在图像坐标系下的二维坐标；
分别取从测量开始位置Ps至测量结束位置Pe位置获取的全部完全离焦图像，组成图像点(i，j)的完全离焦图像序列Ib(i，j)，该序列中的图像分别依次标记为
Figure GDA0002388147320000041
其中m为完全离焦图像的数量；
按照式(1)所示公式对所述图像序列Ib(i，j)中完全离焦图像进行均值化处理得到图像点(i，j)的背景图像B(i，j)，使用公式(2)将图像序列Iori中所有图像去除背景图像后形成新的图像序列Inew，
Figure GDA0002388147320000042
Inew(i,j)＝Iori(i,j)-B(i,j) (2)
(d)利用公式(3)～(5)计算图像点(i，j)在图像序列各图像中的清晰度F:
Figure GDA0002388147320000043
s＝Nump×Numq (4)
F＝∑(i,j)∈Ω(p,q)(Inew(i,j)-u(i,j))2 (5)
式中，(p，q)表示图像点(i，j)所在的八邻域，s表示该邻域的图像点数量总和，Nump表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下x方向上尺寸，Numq表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下y方向上尺寸，
Figure GDA0002388147320000044
表示图像点(i，j)完全离焦图像序列，u(i，j)表示八邻域内灰度均值；
(e)由步骤(d)计算出点(i，j)在图像序列Inew各图像上的清晰度F，利用高斯插值拟合算法对F进行拟合计算，能够获得F连续变化曲线，由F连续变化曲线获得该曲线的拐点及拐点对应成像位置，所述的拐点对应成像位置为图像点(i，j)成像最清晰处，且所述的拐点对应的图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上的对应点位于相机焦平面上；
(f)根据式(6)所示的高斯成像公式，CCD相机焦距f为定值，则此时图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上对应点的物距u与聚焦平面位置v满足双映射关系，根据此映射关系计算得到图像点(i，j)在固结磨料磨具表面对应的地貌特征的高度信息，结合该点图像的二维坐标，得到图像点(i，j)对应的固结磨料磨具表面地貌特征三维信息；
Figure GDA0002388147320000051
(g)针对固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上所有点执行本步骤(c)～(f)，获取被测区域所有点的高度信息，结合各点图像的二维坐标，得到被测区域所有点的三维坐标，实现被测区域内固结磨料磨具表面地貌特征检测；
(h)控制被测固结磨料磨具进行旋转和平移，依次选定被测区域，对每个被测区域重复本步骤二中的(a)-(g)，最终完成对整个固结磨料磨具表面的扫描，获取固结磨料磨具完整表面地貌特征信息；
步骤三、将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178-2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。
本发明的固结磨料磨具表面地貌检测装置，包括同轴线前后依次间隔设置的前基座、光源基座和后基座，在所述的前基座上安装有X方向电机并且在所述的前基座上通过导轨滑块结构安装有X方向移动工作台，所述的X方向移动工作台与X方向电机的输出轴通过螺杆丝杠结构相连，所述的X方向移动工作台在X方向电机的驱动下能够沿X轴方向移动，在所述的X方向移动工作台上安装有旋转台，固结磨料磨具通过夹具固定在旋转台上，所述的固结磨料磨具在旋转台的带动下能够绕Y轴方向连续旋转；在所述的光源基座上通过光源支架安装有光源，在所述的后基座上安装有Z方向电机并通过导轨滑块结构安装有Z方向移动工作台，所述的Z方向电机的输出轴和Z方向移动工作台通过螺杆丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台在Z方向电机的驱动下能够沿Z轴方向移动；在所述的Z方向移动工作台上通过支架安装有Y方向移动工作台，在所述的支架上安装有Y方向电机，所述的Y方向电机的输出轴和Y方向移动工作台通过螺杆丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台在Y方向电机的驱动下能够沿Y轴方向移动；在Y方向移动工作台上固定有CCD相机，在所述的CCD相机的前端安装有镜头，CCD相机镜头穿过光源中心，所述的CCD相机镜头中心线和光源光轴同轴设置，所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连。
本发明的固结磨料磨具表面地貌检测装置，包括基座，在所述的基座的左右两侧分别平行间隔固定有支架，在左侧支架和右侧支架的前端部分别固定有Y方向电机，在所述的左侧支架和右侧支架顶面上分别沿Y轴方向铺设有Y轴方向导轨，一个Y方向移动工作台的左右两端的底部分别通过滑块与左右两侧的Y方向导轨滑动连接，所述的Y方向电机的输出轴与Y方向移动工作台的左右两端通过螺母丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台在Y方向电机的带动下能够沿Y轴方向移动；所述的Y方向移动工作台与一个X方向移动工作台通过导轨滑块结构滑动连接，一个X方向电机安装在X方向移动工作台上且X方向电机的输出轴与X方向移动工作台通过螺母丝杠结构相连，所述的X方向移动工作台在X方向电机的带动下能够沿X轴方向移动；一个Z方向支架与所述的X方向移动工作台固定相连，在所述的Z方向支架上安装有Z方向电机，Z方向移动工作台与Z方向支架通过导轨滑块结构滑动连接，所述的Z方向电机的输出轴与Z方向移动工作台通过螺母丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台在Z方向电机的驱动下能够沿Z轴方向移动；CCD相机固定在Z方向移动工作台上，CCD相机和镜头在Z方向移动工作台的带动下实现Z方向的进给运动，所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连；
在所述CCD相机前端安装有镜头，在所述的镜头前端安装有光源，CCD相机的镜头穿过光源中心设置，所述的镜头中心线和光源光轴同轴设置；在所述的基座上固定有转动轴沿Y方向的旋转台，所述的旋转台位于左侧支架和右侧支架之间的中间位置，固结磨料磨具通过夹具固定在旋转台上。
本发明在固结磨料磨具制造、修整以及使用中基于图像处理技术进行表面地貌信息检测及评价，解决目前工业上需要通过实际磨削检测固结磨料磨具磨削性能的方法存在破坏磨具，检测不稳定和不准确等难题，实现固结磨料磨具无损快速高精度表面地貌和磨削性能的检测和评价。本发明的有益效果具体有以下几个方面：
(1)目前，在工业生产中，固结磨料磨具的磨削性能评价和判定主要通过进行实际磨削，然后间接测量工件表面质量进行。然而，工件表面的质量不仅受磨具磨削性能的影响，还受工艺参数、机床性能和环境参数等因素的影响。传统的磨削性能评价方法不准确、不稳定。此外，实际磨削容易造成磨具磨损和损坏，成本高，效率极低。本发明采用CCD相机和高倍率(倍率根据被测固结磨料磨具的磨粒粒度大小，测量精度所决定的)镜头在磨粒高度方向上连续捕捉固结磨料磨具表面地貌图像，通过计算图像中各点的清晰度并进行拟合获取能够实现各点最清晰成像的位置。从而能够获取被测表面地貌三维特征信息，结合评价标准实现固结磨料磨具的磨削性能评价。整个测量过程不受工艺参数、机床性能和环境参数影响，并且由于是非接触形式，不会造成磨具磨损和损坏；
(2)本发明的检测过程效率高，因此更容易实现对固结磨料磨具的全产品系列检测，克服了目前工业上使用的检测方法由于效率较低只能进行抽检的方式，避免由于检测不全面导致的固结磨料磨具磨削能评价不全面，引起破坏精密超精密加工精度和表面质量、增加生产周期和成本；
(3)本发明能够通过对整个固结磨料磨具表面的扫描和拼接，实现获取固结磨料磨具完整表面地貌特征信息。避免了现有商用测量仪器由于测量区域小，无法全面评价砂轮表面地貌信息，进而导致对砂轮磨削性能评价的不准确、不稳定问题；
(4)本发明可以将CCD相机和高倍率镜头安装在机床上，能够实现加工过程中对于固结磨料磨具在机检测，及时准确地获得磨具表面地貌参数和磨削性能，避免了对工件和机床的破坏，大幅降低工件的废品率，提高了机床的使用寿命。
附图说明
图1是本发明固结磨料磨具表面地貌检测方法采用的装置的第一种结构示意图；
图2是本发明固结磨料磨具表面地貌检测方法采用的装置的第二种结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明的固结磨料磨具表面地貌检测方法，包括以下步骤：
步骤一、将CCD相机通过图像采集卡和计算机相连，CCD相机将被测固结磨料磨具画面传输给计算机并在计算机显示器上显示，改变CCD相机的位置并旋转被测固结磨料磨具使得CCD相机镜头对准被测固结磨料磨具的表面被测区域；
步骤二、使用CCD相机获取被测固结磨料磨具表面地貌信息时，由于单幅图像只能获取被测区域的二维信息，因此无法直接获取表面地貌完整三维信息。为了实现固结磨料磨具被测区域表面地貌三维信息检测，改变CCD相机在固结磨料磨具高度方向上的位置，连续获取磨具被测区域表面地貌图像形成图像序列，并将拍摄的被测固结磨料磨具被测区域表面地貌图像传送到计算机中进行图像处理，具体步骤为：
(a)带动CCD相机向远离被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，当获取的表面地貌图像出现完全离焦时停止平移工作台，设定此位置为测量终止位置Pe，从测量终止位置Pe开始驱动CCD相机向靠近被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具表面地貌图像，当获取的表面地貌图像从测量终止位置Pe完全离焦开始，经历了聚焦，然后再次完全离焦时停止工作台，设定此位置为测量开始位置Ps；
(b)通过CCD相机获取测量开始位置Ps的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，图像编号设定为I0，图像I0应处于完全离焦状态。然后控制CCD相机从测量开始位置Ps向远离固结磨料磨具方向移动，并每间隔移动δ距离通过CCD相机获取固结磨料磨具被测区域表面图像，同时记载该幅图像对应的CCD相机成像位置，直到搭载了CCD相机的驱动装置移动到步骤(a)中设定的测量终止位置Pe，图像编号依次设定为I1，I2，…In-1，In，测量终止位置Pe获取的图像对应编号为In，图像I0，I1，…In-1，In组成图像序列IN，n＝(Pe-Ps)/δ。其中获取图像的间隔移动距离δ是预先设定值，其数值越小越好，但是不能低于所使用CCD相机镜头的景深(DOF)参数值和搭载CCD相机的驱动装置最小直线移动距离极限值。
(c)取固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上一图像点(i，j)，取图像点(i，j)在图像序列IN上的全部图像构成该图像点的图像序列Iori，图像点(i，j)的坐标i和j，为在图像坐标系下的二维坐标；
分别取从测量开始位置Ps至测量结束位置Pe位置获取的全部完全离焦图像，组成图像点(i，j)的完全离焦图像序列Ib(i，j)，该序列中的图像分别依次标记为
Figure GDA0002388147320000091
其中m为完全离焦图像的数量；
按照式(1)所示公式对所述图像序列Ib(i，j)中完全离焦图像进行均值化处理得到图像点(i，j)的背景图像B(i，j)。使用公式(2)将图像序列Iori中所有图像去除背景图像后形成新的图像序列Inew。
Figure GDA0002388147320000092
Inew(i,j)＝Iori(i,j)-B(i,j) (2)
(d)利用公式(3)～(5)计算图像点(i，j)在图像序列各图像中的清晰度F:
Figure GDA0002388147320000101
s＝Nump×Numq (4)
F＝∑(i,j)∈Ω(p,q)(Inew(i,j)-u(i,j))2 (5)
式中，(p，q)表示图像点(i，j)所在的八邻域，s表示该邻域的图像点数量总和，Nump表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下x方向上尺寸，Numq表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下y方向上尺寸，
Figure GDA0002388147320000102
表示图像点(i，j)完全离焦图像序列，u(i，j)表示八邻域内灰度均值。
(e)由步骤(d)计算出点(i，j)在图像序列Inew各图像上的清晰度F，利用高斯插值拟合算法对F进行拟合计算，能够获得F连续变化曲线，由F连续变化曲线获得该曲线的拐点(清晰度评价值最大)及拐点对应成像位置，所述的拐点对应成像位置为图像点(i，j)成像最清晰处，且所述的拐点对应的图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上的对应点位于相机焦平面上；
(f)根据式(6)所示的高斯成像公式，CCD相机焦距f为定值，则此时图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上对应点的物距u与聚焦平面位置(像距)v满足双映射关系，根据此映射关系计算得到图像点(i，j)在固结磨料磨具表面对应的地貌特征的高度信息，结合该点图像的二维坐标，得到图像点(i，j)对应的固结磨料磨具表面地貌特征三维信息。
Figure GDA0002388147320000103
(g)针对固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上所有点执行本步骤(c)～(f)，获取被测区域所有点的高度信息，结合各点图像的二维坐标，得到被测区域所有点的三维坐标，实现被测区域内固结磨料磨具表面地貌特征检测。
(h)控制被测固结磨料磨具进行旋转和平移，依次选定被测区域，对每个被测区域重复本步骤二中的(a)-(g)，最终完成对整个固结磨料磨具表面的扫描，获取固结磨料磨具完整表面地貌特征信息；
步骤三、将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178-2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。
本发明方法可以由以下两种装置实现。
如图1所示，本发明的固结磨料磨具表面地貌检测装置，包括同轴线前后依次间隔设置的前基座8、光源基座10和后基座14，在所述的前基座8上安装有X方向电机9并且在所述的前基座8上通过导轨滑块结构安装有X方向移动工作台7，所述的X方向移动工作台7与X方向电机9的输出轴通过螺杆丝杠结构相连，所述的X方向移动工作台7在X方向电机9的驱动下能够沿X轴方向移动，在所述的X方向移动工作台7上安装有旋转台6，固结磨料磨具4通过夹具5固定在旋转台6上。所述的固结磨料磨具4在旋转台6的带动下能够绕Y轴方向连续旋转。
在所述的光源基座10上通过光源支架11安装有光源3。
在所述的后基座14上安装有Z方向电机15并通过导轨滑块结构安装有Z方向移动工作台12，所述的Z方向电机15的输出轴和Z方向移动工作台12通过螺杆丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台12在Z方向电机15的驱动下能够沿Z轴方向移动。
在所述的Z方向移动工作台12上通过支架安装有Y方向移动工作台13，在所述的支架上安装有Y方向电机，所述的Y方向电机的输出轴和Y方向移动工作台13通过螺杆丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台13在Y方向电机的驱动下能够沿Y轴方向移动。
在Y方向移动工作台13上固定有CCD相机1，在所述的CCD相机1的前端安装有镜头2，所述CCD相机1前端根据刀具测量要求可以选配不同放大倍数的镜头2。CCD相机镜头穿过光源中心，所述的CCD相机镜头中心线和光源光轴同轴设置。所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连。
X轴、Y轴、Z轴构成笛卡尔坐标系。
所述的Z方向移动工作台12带动Y方向移动工作台13，进而带动CCD相机1和镜头2实现Z方向的精密进给运动。
X方向移动工作台7带动旋转台6，进而带动固结磨料磨具4实现能够实现X方向移动。
本实施例中各电机和夹具市场有售，电机可以采用伺服电机或者步进电机。夹具可以采用三爪卡盘或者液压膨胀夹头。
本装置在实际使用时，具体按照以下步骤进行：
(1)将被测固结磨料磨具4固定在旋转台6上的夹具5上，初始化所有直线运动工作台和旋转台；
(2)打开光源3，初始化CCD相机1，将CCD相机1获取到的画面在显示器上进行显示；
(3)利用电机驱动搭载被测固结磨料磨具4的X方向移动工作台7和旋转台6带动被测固结磨料磨具4移动，同时控制Y方向移动工作台13上下移动，选取固结磨料磨具4的被测表面区域；
(4)控制驱动系统驱动搭载了CCD相机1的Z方向移动工作台12带动CCD相机1向远离被测固结磨料磨具4方向移动，同时观察计算机显示固结磨料磨具4表面地貌图像，当获取的表面地貌图像出现完全离焦时停止Z方向移动工作台12，设定此位置为测量终止位置Pe，从Pe位置开始Z方向移动工作台12带动CCD相机1向靠近被测固结磨料磨具4方向移动，同时观察计算机显示固结磨料磨具表面地貌图像，当获取的表面地貌图像从Pe位置完全离焦开始，经历了聚焦，然后再次完全离焦时停止Z方向移动工作台12，设定此位置为测量开始位置Ps；
(5)通过CCD相机1获取测量开始位置Ps的固结磨料磨具表面地貌图像，图像编号设定为I0，图像I0应处于完全离焦状态。然后控制驱动系统驱动搭载了CCD相机1的Z方向移动工作台12带动CCD相机1从测量开始位置Ps向远离固结磨料磨具4方向移动，并每间隔移动δ距离通过CCD相机1获取固结磨料磨具4表面图像，同时记载该幅图像对应的CCD相机1成像位置，直到搭载了CCD相机1的Z方向移动工作台12移动到步骤4)中设定的测量终止位置Pe，图像编号依次设定为I1，I2，…In-1，In，测量终止位置Pe获取的图像对应编号为In，图像I0，I1，…In-1，In组成图像序列IN，n＝(Pe-Ps)/δ。所述的获取图像间隔移动距离δ是预先设定值，其数值越小越好，但是不能低于所使用CCD相机1镜头的景深(DOF)参数值和搭载CCD相机1的Z方向移动工作台12最小直线移动距离极限值。
(6)取固结磨料磨具4表面图像上一点(i，j)，取点(i，j)在图像序列IN的图像构成该点的图像序列Iori，分别取从测量开始位置Ps至测量结束位置Pe位置获取的全部完全离焦图像，组成点(i，j)的完全离焦图像序列Ib(i，j)，该序列中的图像分别依次标记为
Figure GDA0002388147320000131
Figure GDA0002388147320000132
其中m为完全离焦图像的数量。按照式(1)所示公式队所述图像序列Ib(i，j)中完全离焦图像进行均值化处理得到点(i，j)的背景图像B(i，j)。使用公式(2)将图像序列Iori中所有图像去除背景图像后形成新的图像序列Inew。
Figure GDA0002388147320000133
Inew(i,j)＝Iori(i,j)-B(i,j) (2)
(7)利用公式(3)～(5)计算点(i，j)在图像序列各图像中的清晰度F:
Figure GDA0002388147320000134
s＝Nump×Numq (4)
F＝∑(i,j)∈Ω(p,q)(Inew(i,j)-u(i,j))2 (5)
式中，(p，q)表示图像点(i，j)所在的八邻域，s表示该邻域的图像点数量总和，Nump表示图像点(i，j)的邻域在x方向上尺寸，Numq表示图像点(i，j)的邻域在y方向上尺寸。
Figure GDA0002388147320000141
表示点(i，j)完全离焦图像序列。
(8)由步骤(7)计算出点(i，j)在图像序列Inew各图像上的清晰度F，利用高斯插值拟合算法对F进行拟合计算，能够获得F连续变化曲线，由F连续变化曲线可以获得该曲线的拐点(清晰度评价值最大)及拐点对应成像位置，此位置即是点(i，j)成像最清晰处，即此时点(i，j)在固结磨料磨具4表面上的对应点位于CCD相机1焦平面上；
(9)根据式(6)所示的高斯成像公式，CCD相机1焦距f为定值，则此时点(i，j)在固结磨料磨具4表面上对应点的物距u与聚焦平面位置(像距)v满足双映射关系，根据此映射关系计算得到点(i，j)在固结磨料磨具4表面对应的地貌特征的高度信息，结合该点图像的二维信息，即可得到点(i，j)对应的固结磨料磨具4表面地貌特征三维信息。
Figure GDA0002388147320000142
(10)依次类推，针对测量区域图像序列中所有点执行步骤6)～10)，获取测量区域所有点的高度信息，结合各点图像的二维信息，即可得到测量区域所有点的三维信息，实现测量区域内固结磨料磨具4表面地貌特征检测。
(11)驱动搭载被测固结磨料磨具4的X方向移动工作台7和旋转台6带动被测固结磨料磨具4进行绕其轴线旋转和沿其轴线的平移，依次选定被测区域，对每个测量区域重复步骤4)-10)，最终完成对整个固结磨料磨具4表面地貌的扫描，获取固结磨料磨具4完整表面地貌特征信息；
(12)将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178-2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。
如图2所示，本发明的固结磨料磨具表面地貌检测装置，包括基座23，在所述的基座23的左右两侧分别平行间隔固定有支架22，在左侧支架和右侧支架的前端部分别固定有Y方向电机21，在所述的左侧支架和右侧支架顶面上分别沿Y轴方向铺设有Y轴方向导轨，一个Y方向移动工作台24的左右两端的底部分别通过滑块与左右两侧的Y方向导轨滑动连接，所述的Y方向电机21的输出轴与Y方向移动工作台24的左右两端通过螺母丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台24在Y方向电机21的带动下能够沿Y轴方向移动。
所述的Y方向移动工作台24与一个X方向移动工作台28通过导轨滑块结构滑动连接，一个X方向电机17安装在X方向移动工作台28上且X方向电机17的输出轴与X方向移动工作台28通过螺母丝杠结构相连。所述的X方向移动工作台28在X方向电机17的带动下能够沿X轴方向移动。
一个Z方向支架与所述的X方向移动工作台28固定相连，在所述的Z方向支架上安装有Z方向电机29，Z方向移动工作台27与Z方向支架通过导轨滑块结构滑动连接，所述的Z方向电机29的输出轴与Z方向移动工作台27通过螺母丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台27在Z方向电机29的驱动下能够沿Z轴方向移动。
CCD相机16固定在Z方向移动工作台27上。CCD相机16和镜头18在Z方向移动工作台27的带动下实现Z方向的精密进给运动。所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连。
在所述CCD相机16前端根据刀具测量要求可以选配不同放大倍数的高精度镜头18，在所述的镜头18前端安装有光源19。CCD相机的镜头穿过光源中心设置，所述的镜头中心线和光源光轴同轴设置。
在所述的基座23上固定有转动轴沿Y方向的旋转台25，所述的旋转台25位于左侧支架和右侧支架之间的中间位置，固结磨料磨具20通过夹具26固定在旋转台25上，可以在旋转台25的带动下实现连续旋转。
本实施例中各电机和精密夹具市场有售，电机可以采用伺服电机或者步进电机。夹具可以采用三爪卡盘或者液压膨胀夹头。
X轴、Y轴、Z轴构成笛卡尔坐标系。
(1)本装置在实际使用时，具体按照以下步骤进行：
将被测固结磨料磨具20固定在旋转台25上的夹具26上，初始化所有直线运动工作台和旋转台；
(2)打开光源19，初始化CCD相机16，将CCD相机16获取到的画面在显示器上进行显示；
(3)利用控制系统驱动搭载被测固结磨料磨具20的X方向移动工作台28和Y方向移动工作台24带动被测固结磨料磨具20移动，同时控制旋转台25旋转，选取固结磨料磨具20的被测表面区域；
(4)控制电机驱动搭载了CCD相机16的Z方向移动工作台27带动CCD相机16向远离被测固结磨料磨具20方向移动，同时观察计算机显示固结磨料磨具20表面地貌图像，当获取的表面地貌图像出现完全离焦时停止Z方向移动工作台27，设定此位置为测量终止位置Pe，从Pe位置开始Z方向移动工作台27带动CCD相机16向靠近被测固结磨料磨具20方向移动，同时观察计算机显示固结磨料磨具表面地貌图像，当获取的表面地貌图像从Pe位置完全离焦开始，经历了聚焦，然后再次完全离焦时停止Z方向移动工作台27，设定此位置为测量开始位置Ps；
(5)通过CCD相机16获取测量开始位置Ps的固结磨料磨具表面地貌图像，图像编号设定为I0，图像I0应处于完全离焦状态。然后控制驱动系统驱动搭载了CCD相机16的Z方向移动工作台27带动CCD相机16从测量开始位置Ps向远离固结磨料磨具20方向移动，并每间隔移动δ距离通过CCD相机16获取固结磨料磨具20表面图像，同时记载该幅图像对应的CCD相机16成像位置，直到搭载了CCD相机16的Z方向移动工作台27移动到步骤4)中设定的测量终止位置Pe，图像编号依次设定为I1，I2，…In-1，In，测量终止位置Pe获取的图像对应编号为In，图像I0，I1，…In-1，In组成图像序列IN，n＝(Pe-Ps)/δ。所述的获取图像间隔移动距离δ是预先设定值，其数值越小越好，但是不能低于所使用CCD相机16镜头的景深(DOF)参数值和搭载CCD相机1的Z方向移动工作台27最小直线移动距离极限值。
(6)取固结磨料磨具20表面图像上一点(i，j)，取点(i，j)在图像序列IN的图像构成该点的图像序列Iori,分别取从测量开始位置Ps至测量结束位置Pe位置获取的全部完全离焦图像，组成点(i，j)的完全离焦图像序列Ib(i，j)，该序列中的图像分别依次标记为
Figure GDA0002388147320000171
Figure GDA0002388147320000172
其中m为完全离焦图像的数量。按照式(1)所示公式队所述图像序列Ib(i，j)中完全离焦图像进行均值化处理得到点(i，j)的背景图像B(i，j)。使用公式(2)将图像序列Iori中所有图像去除背景图像后形成新的图像序列Inew。
Figure GDA0002388147320000173
Inew(i,j)＝Iori(i,j)-B(i,j) (2)
(7)利用公式(3)～(5)计算点(i，j)在图像序列各图像中的清晰度F:
Figure GDA0002388147320000174
s＝Nump×Numq (4)
F＝∑(i,j)∈Ω(p,q)(Inew(i,j)-u(i,j))2 (5)
式中，(p，q)表示图像点(i，j)所在的八邻域，s表示该邻域的图像点数量总和，Nump表示图像点(i，j)的邻域在x方向上尺寸，Numq表示图像点(i，j)的邻域在y方向上尺寸。
Figure GDA0002388147320000175
表示点(i，j)完全离焦图像序列。
(8)由步骤7)计算出点(i，j)在图像序列Inew各图像上的清晰度F，利用高斯插值拟合算法对F进行拟合计算，能够获得F连续变化曲线，由F连续变化曲线可以获得该曲线的拐点(清晰度评价值最大)及拐点对应成像位置，此位置即是点(i，j)成像最清晰处，即此时点(i，j)在固结磨料磨具20表面上的对应点位于CCD相机16焦平面上；
(9)根据式(6)所示的高斯成像公式，CCD相机16焦距f为定值，则此时点(i，j)在固结磨料磨具20表面上对应点的物距u与聚焦平面位置(像距)v满足双映射关系，根据此映射关系计算得到点(i，j)在固结磨料磨具20表面对应的地貌特征的高度信息，结合该点图像的二维信息，即可得到点(i，j)对应的固结磨料磨具20表面地貌特征三维信息。
Figure GDA0002388147320000181
(10)依次类推，针对测量区域图像序列中所有点执行步骤6)～10)，获取测量区域所有点的高度信息，结合各点图像的二维信息，即可得到测量区域所有点的三维信息，实现测量区域内固结磨料磨具20表面地貌特征检测。
(11)驱动搭载被测固结磨料磨具20的X方向移动工作台24和旋转台25带动被测固结磨料磨具20进行绕其轴线旋转和沿其轴线的平移，依次选定被测区域，对每个测量区域重复步骤4)-10)，最终完成对整个固结磨料磨具20表面地貌的扫描，获取固结磨料磨具20完整表面地貌特征信息；
(12)将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178-2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。
以上对本发明的描述仅仅是示意性的，而不是限制性的，所以，本发明的实施方式并不局限于上述的具体实施方式。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护范围的情况下，做出其他变化或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.固结磨料磨具表面地貌检测方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、将CCD相机通过图像采集卡和计算机相连，CCD相机将被测固结磨料磨具画面传输给计算机并在计算机显示器上显示，改变CCD相机的位置并旋转被测固结磨料磨具使得CCD相机镜头对准被测固结磨料磨具的表面被测区域；
步骤二、连续获取磨具被测区域表面地貌图像形成图像序列，并将拍摄的被测固结磨料磨具被测区域表面地貌图像传送到计算机中进行图像处理，具体步骤为：
(a)带动CCD相机向远离被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，当获取的表面地貌图像出现完全离焦时停止平移工作台，设定此位置为测量终止位置Pe，从测量终止位置Pe开始驱动CCD相机向靠近被测固结磨料磨具方向移动，同时观察计算机显示的固结磨料磨具表面地貌图像，当获取的表面地貌图像从测量终止位置Pe完全离焦开始，经历了聚焦，然后再次完全离焦时停止工作台，设定此位置为测量开始位置Ps；
(b)通过CCD相机获取测量开始位置Ps的固结磨料磨具被测区域表面地貌图像，图像编号设定为I0，图像I0应处于完全离焦状态，然后控制CCD相机从测量开始位置Ps向远离固结磨料磨具方向移动，并每间隔移动δ距离通过CCD相机获取固结磨料磨具被测区域表面图像，同时记载该幅图像对应的CCD相机成像位置，直到搭载了CCD相机的驱动装置移动到步骤(a)中设定的测量终止位置Pe，图像编号依次设定为I1，I2，…In-1，In，测量终止位置Pe获取的图像对应编号为In，图像I0，I1，…In-1，In组成图像序列IN，n＝(Pe-Ps)/δ，其中获取图像的间隔移动距离δ是预先设定值；
(c)取固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上一图像点(i，j)，取图像点(i，j)在图像序列IN上的全部图像构成该图像点的图像序列Iori，图像点(i，j)的坐标i和j，为在图像坐标系下的二维坐标；
分别取从测量开始位置Ps至测量结束位置Pe位置获取的全部完全离焦图像，组成图像点(i，j)的完全离焦图像序列Ib(i，j)，该序列中的图像分别依次标记为
Figure FDA0002411284320000011
Figure FDA0002411284320000021
其中m为完全离焦图像的数量；
按照式(1)所示公式对所述图像序列Ib(i，j)中完全离焦图像进行均值化处理得到图像点(i，j)的背景图像B(i，j)，使用公式(2)将图像序列Iori中所有图像去除背景图像后形成新的图像序列Inew，
Figure FDA0002411284320000022
Inew(i,j)＝Iori(i,j)-B(i,j) (2)
(d)利用公式(3)～(5)计算图像点(i，j)在图像序列各图像中的清晰度F:
Figure FDA0002411284320000023
s＝Nump×Numq (4)
F＝∑(i,j)∈Ω(p,q)(Inew(i,j)-u(i,j))2 (5)
式中，(p，q)表示图像点(i，j)所在的八邻域，s表示该邻域的图像点数量总和，Nump表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下x方向上尺寸，Numq表示图像点(i，j)的八邻域在图像坐标系下y方向上尺寸，
Figure FDA0002411284320000024
表示图像点(i，j)完全离焦图像序列中的第k个完全离焦图像，u(i，j)表示八邻域内灰度均值；
(e)由步骤(d)计算出点(i，j)在图像序列Inew各图像上的清晰度F，利用高斯插值拟合算法对F进行拟合计算，能够获得F连续变化曲线，由F连续变化曲线获得该曲线的拐点及拐点对应成像位置，所述的拐点对应成像位置为图像点(i，j)成像最清晰处，且所述的拐点对应的图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上的对应点位于相机焦平面上；
(f)根据式(6)所示的高斯成像公式，CCD相机焦距f为定值，则此时图像点(i，j)在固结磨料磨具表面上对应点的物距u与聚焦平面位置v满足双映射关系，根据此映射关系计算得到图像点(i，j)在固结磨料磨具表面对应的地貌特征的高度信息，结合该点图像的二维坐标，得到图像点(i，j)对应的固结磨料磨具表面地貌特征三维信息；
Figure FDA0002411284320000025
(g)针对固结磨料磨具被测区域表面地貌图像上所有点执行本步骤(c)～(f)，获取被测区域所有点的高度信息，结合各点图像的二维坐标，得到被测区域所有点的三维坐标，实现被测区域内固结磨料磨具表面地貌特征检测；
(h)控制被测固结磨料磨具进行旋转和平移，依次选定被测区域，对每个被测区域重复本步骤二中的(a)-(g)，最终完成对整个固结磨料磨具表面的扫描，获取固结磨料磨具完整表面地貌特征信息；
步骤三、将获取的固结磨料磨具表面地貌三维信息按照国际标准ISO25178-2计算表面三维评价参数，实现对固结磨料磨具表面地貌进行评价。
2.一种实现权利要求1方法的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：包括同轴线前后依次间隔设置的前基座、光源基座和后基座，在所述的前基座上安装有X方向电机并且在所述的前基座上通过导轨滑块结构安装有X方向移动工作台，所述的X方向移动工作台与X方向电机的输出轴通过螺杆丝杠结构相连，所述的X方向移动工作台在X方向电机的驱动下能够沿X轴方向移动，在所述的X方向移动工作台上安装有旋转台，固结磨料磨具通过夹具固定在旋转台上，所述的固结磨料磨具在旋转台的带动下能够绕Y轴方向连续旋转；在所述的光源基座上通过光源支架安装有光源，在所述的后基座上安装有Z方向电机并通过导轨滑块结构安装有Z方向移动工作台，所述的Z方向电机的输出轴和Z方向移动工作台通过螺杆丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台在Z方向电机的驱动下能够沿Z轴方向移动；在所述的Z方向移动工作台上通过支架安装有Y方向移动工作台，在所述的支架上安装有Y方向电机，所述的Y方向电机的输出轴和Y方向移动工作台通过螺杆丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台在Y方向电机的驱动下能够沿Y轴方向移动；在Y方向移动工作台上固定有CCD相机，在所述的CCD相机的前端安装有镜头，CCD相机镜头穿过光源中心，所述的CCD相机镜头中心线和光源光轴同轴设置，所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连。
3.根据权利要求2所述的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：所述的电机采用伺服电机或者步进电机。
4.根据权利要求2所述的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：所述的夹具采用三爪卡盘或者液压膨胀夹头。
5.一种实现权利要求1方法的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：包括基座，在所述的基座的左右两侧分别平行间隔固定有支架，在左侧支架和右侧支架的前端部分别固定有Y方向电机，在所述的左侧支架和右侧支架顶面上分别沿Y轴方向铺设有Y轴方向导轨，一个Y方向移动工作台的左右两端的底部分别通过滑块与左右两侧的Y方向导轨滑动连接，所述的Y方向电机的输出轴与Y方向移动工作台的左右两端通过螺母丝杠结构相连，所述的Y方向移动工作台在Y方向电机的带动下能够沿Y轴方向移动；所述的Y方向移动工作台与一个X方向移动工作台通过导轨滑块结构滑动连接，一个X方向电机安装在X方向移动工作台上且X方向电机的输出轴与X方向移动工作台通过螺母丝杠结构相连，所述的X方向移动工作台在X方向电机的带动下能够沿X轴方向移动；一个Z方向支架与所述的X方向移动工作台固定相连，在所述的Z方向支架上安装有Z方向电机，Z方向移动工作台与Z方向支架通过导轨滑块结构滑动连接，所述的Z方向电机的输出轴与Z方向移动工作台通过螺母丝杠结构相连，所述的Z方向移动工作台在Z方向电机的驱动下能够沿Z轴方向移动；CCD相机固定在Z方向移动工作台上，CCD相机和镜头在Z方向移动工作台的带动下实现Z方向的进给运动，所述的CCD相机通过图像采集卡和计算机相连；
在所述CCD相机前端安装有镜头，在所述的镜头前端安装有光源，CCD相机的镜头穿过光源中心设置，所述的镜头中心线和光源光轴同轴设置；在所述的基座上固定有转动轴沿Y方向的旋转台，所述的旋转台位于左侧支架和右侧支架之间的中间位置，固结磨料磨具通过夹具固定在旋转台上，可以在旋转台的带动下实现连续旋转。
6.根据权利要求5所述的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：所述的电机采用伺服电机或者步进电机。
7.根据权利要求5所述的固结磨料磨具表面地貌检测装置，其特征在于：所述的夹具采用三爪卡盘或者液压膨胀夹头。
CN201810821647.9A 2018-07-24 2018-07-24 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置 Active CN109059810B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810821647.9A CN109059810B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810821647.9A CN109059810B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109059810A CN109059810A (zh) 2018-12-21
CN109059810B true CN109059810B (zh) 2020-05-26

Family

ID=64835258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810821647.9A Active CN109059810B (zh) 2018-07-24 2018-07-24 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109059810B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110514664B (zh) * 2019-08-20 2022-08-12 北京信息科技大学 一种筒子纱纱杆定位检测机器人及方法
CN112857234A (zh) * 2019-11-12 2021-05-28 峻鼎科技股份有限公司 结合物体二维和高度信息的测量方法及其装置
CN110954023A (zh) * 2019-12-23 2020-04-03 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种多功能视觉实验台及其工作方法
CN112179907B (zh) * 2020-08-14 2024-06-04 太原理工大学 一种烧结型滚抛磨块表面缺陷检测方法与系统
CN112629362B (zh) * 2021-01-03 2022-06-28 长沙市驰晟机械有限公司 一种伞齿轮加工用尺寸检测装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1324323A (en) * 1971-02-05 1973-07-25 Image Analysing Computers Ltd Automatic focusing of an optical image
AU5420590A (en) * 1989-10-24 1991-05-31 Australian Wool Testing Authority Ltd Measuring dimensions of out-of-focus images
CN2804794Y (zh) * 2005-06-16 2006-08-09 武汉理工大学 微观物体三维形貌光学测量装置
CN101900536A (zh) * 2010-07-28 2010-12-01 西安交通大学 基于数字图像法的物体表面形貌的测量方法
CN203217234U (zh) * 2012-12-21 2013-09-25 耿征 基于混合屏的真三维显示系统
JP2014179782A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Imaging Co Ltd 撮像装置及び画像表示方法
KR101623444B1 (ko) * 2009-12-17 2016-05-23 엘지이노텍 주식회사 소비전력 저감형 오토포커싱 카메라 모듈 및 소비전력 저감방법
CN206348518U (zh) * 2016-10-26 2017-07-21 广西师范大学 实现自动对焦和三维重建的显微系统
CN106969727A (zh) * 2017-04-18 2017-07-21 淮南联合大学 基于变焦技术的物体表面三维粗糙度测量系统及其方法
CN107084794A (zh) * 2017-04-10 2017-08-22 东南大学 基于光场分层成像技术的火焰三维温度场测量系统及其方法
CN108259753A (zh) * 2018-02-28 2018-07-06 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于离焦估计改进爬山法的相机自动调焦方法及装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1324323A (en) * 1971-02-05 1973-07-25 Image Analysing Computers Ltd Automatic focusing of an optical image
AU5420590A (en) * 1989-10-24 1991-05-31 Australian Wool Testing Authority Ltd Measuring dimensions of out-of-focus images
CN2804794Y (zh) * 2005-06-16 2006-08-09 武汉理工大学 微观物体三维形貌光学测量装置
KR101623444B1 (ko) * 2009-12-17 2016-05-23 엘지이노텍 주식회사 소비전력 저감형 오토포커싱 카메라 모듈 및 소비전력 저감방법
CN101900536A (zh) * 2010-07-28 2010-12-01 西安交通大学 基于数字图像法的物体表面形貌的测量方法
CN203217234U (zh) * 2012-12-21 2013-09-25 耿征 基于混合屏的真三维显示系统
JP2014179782A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Imaging Co Ltd 撮像装置及び画像表示方法
CN206348518U (zh) * 2016-10-26 2017-07-21 广西师范大学 实现自动对焦和三维重建的显微系统
CN107084794A (zh) * 2017-04-10 2017-08-22 东南大学 基于光场分层成像技术的火焰三维温度场测量系统及其方法
CN106969727A (zh) * 2017-04-18 2017-07-21 淮南联合大学 基于变焦技术的物体表面三维粗糙度测量系统及其方法
CN108259753A (zh) * 2018-02-28 2018-07-06 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于离焦估计改进爬山法的相机自动调焦方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109059810A (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109059810B (zh) 固结磨料磨具表面地貌检测方法及装置
JP5032049B2 (ja) 特に眼科レンズの製造に使用するバイト旋回機器内においてツール（複数の場合もある）の自動キャリブレーションを行う方法
Udupa et al. Characterization of surface topography by confocal microscopy: I. Principles and the measurement system
US9784568B2 (en) Method and device for non-contact three dimensional object surface imaging
CN101660905B (zh) 一种圆弧刃金刚石刀具刀尖圆弧圆度的检测装置
CN105773309A (zh) 一种超视场刀具在线检测方法
CN109974583B (zh) 一种非接触光学元件表面面形测量装置及方法
CN115325963B (zh) 一种晶圆表面三维形貌测量装置及其测量方法
CN106595515A (zh) 一种白光干涉及激光扫描结合的形貌测量装置
CN105716547A (zh) 一种机械工件平面度快速测量装置及方法
Chen et al. Self-evaluation of the cutting edge contour of a microdiamond tool with a force sensor integrated fast tool servo on an ultra-precision lathe
CN207058207U (zh) 高速切削微细铣刀磨损深度在位测量装置
CN114888733B (zh) 封闭曲面构件全表面测量换向装夹定位系统及方法
CN1815139A (zh) 表面形貌分析系统及其分析方法
JP2005030813A (ja) 非接触３次元測定装置およびそれを用いるｃｎｃ精密研削装置
EP2467672A1 (en) Surface alignment and positioning method and apparatus
JP2003039282A (ja) 自由曲面加工装置および自由曲面加工方法
Osawa et al. Cutting edge height measurement of a rotary cutting tool by a laser displacement sensor
CN111469047B (zh) 一种在线检测抛光垫接触特征的试验装置及其使用方法
KR20130117246A (ko) 가공품 표면 상태 확인용 이동식 광학 장치
CN207816206U (zh) 基于光片显微镜的三维表面形貌仪
CN112484661A (zh) 一种基于反转形貌法的刀具磨损三维形貌原位检测方法
Qiu et al. Three-dimensional information measurement and reconstruction for micro-hole array based on the modified shape from focus
Kim et al. Development of machining technology for micropatterns with large surface area
CN210997937U (zh) 一种具有机器视觉的超精密抛光系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant