基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法

摘要：

木窗是一种以木材或木质复合材料为主要构件的门窗产品,具有良好的生态性能和美观效果,适用于多种建筑形式和风格,其中木窗尺寸是衡量木窗加工是否合格的重要指标.对于传统木窗双端铣削加工中人工测量尺寸方式存在的精度低、效率低等问题,提出一种基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法,以期提高尺寸测量精度及加工效率.该方法针对木窗厚度引起的透视效应,提出一种物平面提升法,以消除透视投影带来的误差.首先对木窗图像采取灰度化、平滑去噪、图像增强及轮廓分割等举措,完成图像预处理,提取出木窗内外轮廓区域.对轮廓区域应用Canny算子获取木窗像素级轮廓.通过优化的Zernike矩亚像素边缘提取算法对木窗像素级边缘进行更精确的定位,得到亚像素级轮廓坐标.通过最小二乘法联合RANSAC算法对亚像素轮廓坐标进行拟合,得到拟合轮廓及角点坐标,并使用透视矫正模型计算出木窗尺寸.实验利用3种厚度规格相同但尺寸不同的松木材质矩形木窗,分别测量其内框和外框的边框尺寸及对角线尺寸,并与对应的实际物理尺寸对比,验证了所提木窗尺寸测量方法的检测精度.研究结果表明,所提方法与实际物理尺寸值相比,其绝对误差范围在±0.12 mm之内,相对误差在±0.1％之内,且效率及精度高,可以满足对木窗的在线尺寸检测.

关键词：机器视觉、木窗、尺寸测量、边缘检测、亚像素

所属期刊栏目：9

分类号：S777(森林工程、林业机械)

资助基金：黑龙江省重点研发项目;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2024-02-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：141-149