1、 104機床與液壓2004.No.2間的間隔,然后取平均值。表1一表3列出了3種表35倍目鏡Y方向標定數據記錄表(al倍目鏡(b3倍目鏡(cs倍目鏡圖1顯微裝配系統的參數標定圖像目鏡標定過程中選取的序列數據。表中顯示為識別出來的游標卡尺的狀況,刻線寬度用A表示,相鄰兩條刻線邊緣之間的間隔寬度用曰表示,A和B是從圖像的上方向下方依次排列的。實際計算兩條刻線之間的間隔,應該是表中每個序列中的間隔寬度加上前后線寬的一半,然后取其均值。即:111=二(私。+曰。+私。(1 fL l二厶1倍、3倍目鏡情況下,將每個序列計算出的,再做一次平均作為計算結果;5倍目鏡由于每個序列只有一個值,所以取序列均值作為

2、計算結果。另外由于計算涉及到序列中連續3個元素,所以每個序列首尾的數據舍棄不用。表l1倍目鏡Y方向標定數據記錄表列線寬A/刻線邊緣間隔曰編Al曰l A2曰2A3B A4既A5號B5A6曰64,曰,A8曰8A0612565536526526 28058.375 526526526544491178526526526 28558.214 526525536535496l3547516536526 29058.2552752454554350總平均值58表23倍目鏡Y方向標定數據記錄表線寬A/刻線邊緣間隔曰列編號Al曰l A.曰2如5004182817691778161855054180101778

3、18l614187510418181768181418185.551531836175121761015185.5 52021825177131751016186.25總平均值186線寬A/刻線邊緣間隔B列編號Al曰l A2380616314262183353854173152322l3353902243102322l333.539521931422223334.540042131018227333一334從表中數據可以看出,由于光照、反射等原因,對原始的圖像做了簡單的二值化處理后,導致線寬在不同的地方相差很大。但計算出的各值之間相差都在兩個像素以內,起伏并不大,反映測量的隨機誤差很小。再經過

4、多組實驗數據的平均,最后得到的像素間隔比較準確。表4是系統標定過程中一些參數和最終標定結果。表4微裝配系統標定數據1mm間距在圖每像素XY平面的目鏡倍數像中的平均像分辨力監控范圍素距離(“m斗“×pm 1×5817.2413241×100003×1865.384129×31185×3342.992299×1736這種方法并沒有對數字圖像做比較復雜的平滑、濾波等計算,計算量很小。雖然游標卡尺本身的測量精度是10斗m,但從等精度重復測量的意義上來說,標定精度得到了提高。標定的最后結果達到了微米級別的精度。從實驗的計算結果可以看出

5、這是一種簡單可靠的標定方法。3結論本文提出的微操作系統標定方法,完全基于數字圖像處理技術,對微操作場景的光源質量、系統的成像變換理論等都不做過高的要求。理論分析和實驗結果表明這種方法計算簡單、可以達到比較高的標定精度。參考文獻【1】張毓晉.圖像處理和分析M.北京:清華大學出版社,1999:152【2】費業泰.誤差理論與數據處理M.北京:機械工業出版,1995:954【3】Kenneth R.castloeman.Digital Image ProcessingM .Beijing:Tsinghua University&Prentice Hall,1998:133【4】stephen

6、J.Ralis,Ba邢eshwar Vikmmaditya,and Bmdley J.Nelson.Micropositioning of a Weakly C“brated Micmassembly system Using CoartoFine Visual Servoing Strategies.IEEE Transaction on Electronics Packing Manufacturing,V01.23,No.2,April2000. 收稿時間:20030107 一種基于數字圖像處理的微操作系統標定方法作者:王朝暉, 雷紹溫, 張群明, 蔣莊德作者單位:西安交通大學精密工程研究所,西安,710049刊名: 機床與液壓英文刊名:MACHINE TOOL & HYDRAULICS年,卷(期:2004(2參考文獻(4條1.Stephen J Ralis;Barmeshwar Vikramaditya;Bradley J Nelson Micropositioning of a Weakly Calibrated Microassembly system Using Coar - to - Fine Visual Servoing S