1、由于电机等转速较高，引起的机械振动会影响被测工件尺寸的检测精度。故除了选用合适的镜头相机，设计光学成像系统外，需要考虑的因素主要包括机械振动曝光时间和定位精度等。振动误差补偿重点解决了在线检测状态下的被测工件的快速触发准确定位高精度测量等方面的问题。在线图像采集过程中的振动误差补偿原理工件的尺寸检测是工件表面质量检测中的重要内容，在本文的检测方法设计中，只有尺寸达标的工件才进行下步表面质量检测。采用机器视觉技术对工件尺寸进行在线检测时，为了提高测量精度，需要减小影响精度的误差。在线尺寸测量误差中，传送机构与工件表面的振动是影响在线检测精度的重要因素。尺寸检测过程中，由振动带来的尺寸测量误差可以采取隔振的方法来控制振动。利用经验值补偿振动所带来的误差和通过振动补偿算法也能减小部分振动对尺寸测。

2、源发热量较大，不利于长期工作。大通光孔径会造成镜头景深的的减小。所以需要在减小曝光时间通光孔径大小控制光源亮度调节三者之间综合考虑，实现运动模糊的控制。曝光时间计算曝光是指被拍摄的物体通过光纤传载的方式被感光器件捕捉到并呈现的过程。而曝光时间即这个过程中耗费的时间。曝光时间影响着前文提到的前后振动和图像亮度。为了控制前后振动对图像所带来的系列影响，在相机拍摄时需要配合高速电子快门，缩短曝光时间。根据公式，若把前后振动值控制在个像素的偏移范围内，则相应的曝光时间为式中为面阵相机中的个方形的像元尺寸大小。曝光时间越小越有利于控制前后振动值，但是曝光时间的减小会引起图像的亮度不足，需要在镜头光圈曝光时间和光源的亮度之间综合考虑。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文定位精度为了使被测物定位。

3、中发挥着巨大的作用。本文的研究对实现机器视觉工件表面质量高速在线检测具有重要意义。本文研究了基于机器视觉的工件表面高速在线检测关键技术。主要研究内容如下基于机器视觉的高速在线检测方法的研究。提出了种应用于高速检测场合的机器视觉工件表面在线检测方法，研究了高速在线检测方法的关键技术要点，主要包括检测精度视场大小检测效率运动模糊工件定位的分析。针对由传送机构表面和工件表面的振动引起的高速在线尺寸检测误差问题，提出了种振动误差补偿方法，提高工件尺寸检测精度。以上的检测方法能够实现移动工件图像的准确采集，为后续的图像处理提供清晰定位准确的原始图像，并在图像采集环节上提高了工件表面质量检测精度，对于般工件表面质量检测具有定的借鉴意义。基于机器视觉的高速在线检测系统的设计。根据高速在线检测方法设计了套。

4、出了解决方案。最后分析了在对振动误差修正具体实现时需要注意的技术点，对其中涉及到曝光时间和定位精度等问题进行了分析。万方数据硕士学位论文题目基于机器视觉的工件表面质量高速在线检测技术研究研究生诸晓锋专业测试计量技术及仪器指导教师吴开华教授完成日期年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于机器视觉的工件表面高速在线检测技术研究研究生诸晓锋指导教师吴开华教授年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之。

5、的像元尺寸为，分辨率为，设光学系统放大倍率为，则被测物的最大宽度为即被测物的最大宽度不能大于，否则会超出视场，造成图像不完整。计算被测物的最大宽度与相机参数和放大倍率有关。由公式得即检测系统的理论检测精度能达到。由以上分析可知需用相机的像素尺寸和光学系统放大倍率能够影响检测精度，当放大倍率确定时，高精度的相机有利于提高检测精度，但同时高精度的相机选购会加大成本。在实际使用时，必须使相机的有效光敏区的尺寸大于被测物的尺寸，以保证完整的检测视场。提高放大倍率有助于提高测量精度，但较大的放大倍率会会减小视场的范围。对于确定的光学镜头，放大倍率不能无限制提高，般微距镜头的放大倍率在理论上能最大提高至，即完成图像复制，放大倍率需要综合考虑测量环境检测指标和测量精度来设计。检测效率。

6、准确，提高图像处理的效率。本文中要求在曝光时被测物不超出相机视场，并且要求每次工件被拍摄的点都固定。因此，就存在着定位精度的问题。定位精度与触发位置传送机构的速度接近传感器与位移传感器的响应时间有关。定位精度的计算公式为公式中为传送机构速度，为传送机构速度变化量，为接近传感器的响应时间，为延时精度，为总延时时间。而接近传感器的光点响应速度可以忽略不计。定位精度显示了系统对被测物件选取点的定位能力，越小，意味着系统的定位能力越强。而越高的定位精度有利于图像处理分析，提高振动误差修正精度。本章小结本章研究了高速在线检测方法中的图像采集方法，从光学成像原理出发，围绕放大倍率这关键参数分析了检测精度视场大小等高速在线检测过程中的技术点。并重点解决了环境振动对尺寸检测结果的影响，。

7、精度的影响。在线尺寸检测过程中，振动会引起工件与传送机构之间产生相对运动，影响尺寸检测精度，利用高速电子快门减小曝光时间控制运动模糊，有利于补偿在线检测中速度因素和传送机构运行方向的振动所带来的误差。在高速在线检测过程中，传送机构带动工件运行，工件与传送机构表面将产生振动，可以将振动分解为两个方向即垂直于传送机构运动方向的垂直振动，沿着传送机构运动方向的前后振动。垂直振动将引起光学成像系统中物距的变化，改变成像系统的放大倍率，带来尺寸测量误差。前后振动是指在线检测过程中传送机构以定速度运行，导致工件与传送机构之间产生相对运动。在线检测过程中的运动模糊导致的图像模糊现象会使得物体表面的细节分辨不清，直接影响图像的清晰度，造成工件图像表面特征的分辨困难，运动模糊会使得图像的边缘扩大，影响尺寸测。

8、精度。垂直振动误差补偿对工件进行在线尺寸检测，须建立图像像素与实际尺寸之间的对应关系。利用已知尺寸为的工件进行静态标定，确定成像放大倍率。光学系统放大倍率为，相机像素尺寸为。通过处理工件图像获得工件在图像上所占像素个数。则放大倍率为不改变在线图像采集装置参数对工件进行在线尺寸检测，不考虑垂直振动补偿，图像上工件所占像素个数，设目标工件尺寸检测值为，由公式得到为万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文在线尺寸检测过程中对工件尺寸进行垂直振动误差补偿，在不改变焦距的条件下，由光学高斯公式计算放大倍率为公式中为振动位移，为静态标定时的放大倍率，由和焦距计算得到静态标定时的光学成像系统物距。考虑垂直振动因素对尺寸测量精度的影响，根据公式补偿由振动对检测尺寸带来的误差，故补偿。

9、电信号，要采集到清晰畸变量小的图像对光学成像的要求比较高。光学成像中，高斯公式的表达式为为相机焦距表示像距表示物距设光学系统系统成像放大率为，根据几何光学成像理论，则为调整物距和相距可以改变放大倍率的大小，确定系统的放大倍率是利用机器视觉来检测尺寸方法的根本依据。放大倍率是机器视觉检测系统中的重要参数，与检测精度检测效率检测范围等重要指标相关。以上根据光学成像原理确定了系统的放大倍率。设高精度尺寸测量系统的检测精度指标为，则在相机上的检测精度为至少应为俩个像素的大小为相机中个方形像素边长的大小，则实际测量系统能达到的检测精度为万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文确定光学成像放大倍率和具体的相机后，就能计算出理论的检测视场大小和检测精度。例如面阵相机。

10、测效率是由用户提出的指标来设计，检测效率受很多因素影响，例如上料速度，图像采集速度，工件传送速度，图像处理速度，剔料速度等。设定以下变量面阵相机的帧率工件运行速度视场宽幅被测工件的长度假设工件在传送机构上匀速运行，则工件从进入视场至离开视场所需的时间为假设工件之间的间距为，则检测的效率为式中的单位为片，面阵相机的帧率，才能保证实现图像正常采集。可见，当被测工件选定后，尺寸固定，前后两被测工件之间的间距越小，检测效率越高，实际检测过程中，需要由于接近传感器的存在，所以要考虑接近传感器的探头尺寸。以及上料机构的上料速度。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文在线图像采集影响因素保证图像采集质量，控制由机械振动定位误差等因素对图像带来的影响是在线图像采集过程中的需要解决的问题。在高速环境下。

11、，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要工件表面质量是工件质量的重要组成部分，也是工件价值的重要保障。目前工件表面质量的检测方法主要依赖于人工检测等低效率的检测方法。而机器视觉检测技术作为种无损伤高精度高效的现代检测手段，在高速检测领。

12、的尺寸检测值为公式中为在线检测时工件在图像上所占像素个数。该方法通过对工件垂直振动位移的在线测量实时修正光学系统放大倍率，补偿由垂直振动所带来的尺寸检测误差。水平振动误差补偿当传送机构的速度定时，设相机曝光时间为，则被测对象相对成像系统的运动模糊值为在确定的情况下，受的影响。在实际应用时，只要是在线检测，由于速度的存在，运动模糊就不能被消除，所以只能控制运动模糊，将其缩小至不影响尺寸测量精度即可。常用的方法就是利用减小曝光时间控制运动模糊值，有利于减小在线检测中速度因素和前后振动对尺寸测量值带来的影响。但是运动模糊的减小需要以减小曝光时间为代价，曝光时间的减小又会使得图像亮度不足，难以辨认，此时需要靠高亮度的光源和大通光孔径来弥补光源不足，高亮度的光源会增加检测成本，而且高亮度的。

参考资料：

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[2]立春优选PPT（20页含内容） 编号18060（第20页，发表于2022-06-24 19:25）

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[6]绘本故事《你很快就会长高》（优） 编号18060（第13页，发表于2022-06-24 19:25）

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[12]绘本故事《世界上最好的爸爸》（优） 编号18060（第13页，发表于2022-06-24 19:24）

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