基于图像拼接的直线轴承长度测量方法

来源：电子测量技术杂志2022年第8期北京时间：

作者：李纪强，孔令华，花海燕

单位：1.福建工程学院机械与汽车工程学院，福州350118;2.数字福建工业制造物联网实验室，福州350118

摘要：针对远心镜头因自身特性无法调节视场大小，难以适应直线轴承测量时一次性获取零件完整图像的问题，利用HALCON图像处理软件通过图像拼接方法进行直线轴承的长度测量。综合考虑特征点提取和边缘轮廓获取效果，采用背光与正向照明相结合的方案，建立了基于组合照明的直线轴承测量系统；在图像拼接中，提出了一种在图像近似重合区域内使用图像金字塔分层搜索的方法进行特征点检测与匹配，以提高图像拼接效率；最后通过Canny算子和最小二乘法拟合进行图像边缘定位，完成长度测量。实验结果表明：组合光源能更好地兼顾图像表面特征点与边缘轮廓提取效果；提出的拼接方法检测时间在0.2S左右，相比于传统方法检测时间减少了88%；基于图像拼接的视觉测量误差小于0.1mm，测量重复性上相比于传统方法更稳定，测量最大标准差为0.005。因此，保证了视觉系统的检测效率、精度以及稳定性，在工业自动化检测方面具有一定的理论依据和实用价值。

关键词：直线轴承;HALCON;远心镜头;组合光源;图像拼接;视觉测量

基金资助：国家自然科学基金项目（51905100），福建省自然科学基金项目（2019J05111）