牙体外形识别测量实验报告Word格式文档下载.docx
《牙体外形识别测量实验报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牙体外形识别测量实验报告Word格式文档下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
二、实验原理
“机器视觉”是用机器代替人眼来进行识别、测量、判断等。
机器视觉系统是通过摄像头将拍摄对象转换成图像信号，然后再交由图像分析系统进行分析、测量等。
一个典型的机器视觉系统包括照明、镜头、相机、图像采集卡和视觉处理器5个部分。
HALCON是在世界范围内广泛使用的机器视觉软件，拥有满足各类机器视觉应用的完善开发库。
HALCON也包含Blob分析、形态学、模式识别、测量、三维摄像机定标、双目立体视觉等杰出的高级算法。
HALCON支持Linux和Windows，并且可以通过C、C++、C#、VisualBasic和Delphi语言访问。
另外HALCON与硬件无关，支持大多数图像采集卡及带有DirectShow和IEEE1394驱动的采集设备，用户可以利用其开放式结构快速开发图像处理和机器视觉应用软件，具有良好的跨平台移植性和较快的执行速度。
本实验包括对被测工件进行尺寸测量和表面缺陷检测。
尺寸测量是通过使用机器视觉来对考察对象的尺寸、形状等信息进行度量；
缺陷检测是通过机器视觉手段来分析零部件信息，从而判断其是否存在缺陷。
尺寸测量和表面缺陷检测均可以通过边缘检测来实现。
图像边缘是指其周围像素灰度后阶变化或屋顶状变化的那些像素的集合，它存在于目标与背景、目标与目标、区域与区域，基元与基元之间。
它具有方向和幅度两个特征。
沿边缘走向，像素变化比较平缓；
而垂直于边缘走向，像素变化比较剧烈，而这种剧烈可能呈现阶跃状，也可能呈现斜坡状。
如图1所示，边缘上的这种变化可以用微分算子检测出来，通常用一阶或二阶导数来检测边缘。
不同的是，一阶导数认为最大值对应边缘位置，而二阶导数则以过零点对应边缘位置。
a）图像灰度变化
b）图像灰度一阶导数
图1图像灰度变化与导数c）图像灰度二阶导数在传统边缘检测方法里，基于一阶导数的边缘检测算子有Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子等。
三、实验器材
MER-500-7UM彩色数字相机,镜头位computar8mm,单个像素尺寸um；
三脚架；
30mm?
30mm标定板,厚度；
计算机；
被测工件；
游标卡尺。
四、实验内容与步骤
1.实验内容：
搭建视觉测量系统；
采集标定板与被测工件图像；
利用HALCON软件进行相机标定，同时分别对被测工件进行尺寸测量与缺陷检测。
2.待测对象描述：
尺寸测量与缺陷检测的对象是一块有五个开孔的小型面板，如图2所示，面板表面较粗糙，对于光源系统及其背景选择有较高要求。
在使用中，开孔的作用是或者定位，若孔的尺寸过大，会导致外接接口安装不稳定。
同样，若存在不规则缺陷使得开孔过大，亦会导致上述结果，故对此面板在使用前进行尺寸测量与缺陷检测是非常必要的。
图2被测工件图像
3.实验步骤：
根据现场环境，选择合适的机架安放地点——光照强度适合、稳定，安装位置平坦。
利用扳手等工具，将三脚架、相机和镜头组装好。
其中尽量保持相机镜头的中心线与测量平面的法线平行；
启动计算机，打开大恒图像采集软件。
将相机与计算机连接。
在测量平面上放置白色背景（白纸），将标定板放在白色背景上，调整标定板的位置，使得标定板完全落在相机视场内部，对标定板进行图像采集。
通过平移、旋转或改变其与成像平面的夹角改变标定板的位置，直至完成15次标定板图像采集工作，得到部分标定板图像如图3所示。
ab
c
de
图3部分标定板图片f
保持相机所有状态不变，放置好被测工件，根据被测工件材质选择合适的背景色调，调整光源强度与打光方式。
对被测工件进行图像采集，视觉测量平台如图4所示。
图4视觉测量平台
利用HALCON软件编写工件的尺寸测量程序，面板尺寸测量的流程如图5所示。
提取感兴
趣区域
摄像机标
提取边缘计算几何图像方法拟合
图5尺寸测量流程图
测量缺陷几何参数：
利用HALCON软件编写测量程序，流程如图6所示：
篇二：
实验报告长度测量
实验题目：
实验目的
学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的结构、工作原理和使用方法，初步掌握实验数据记录、有效数字和误差计算规则以及对测量结果的表示方法。
实验仪器
米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜。
实验原理
①游标卡尺的工作原理
游标卡尺是利用主尺和副尺的分度的微小差异来提高仪器精度的。
如图所示的“十分游标”，主尺上单位分度的长度为1mm，副尺的单位分度的长度为，副尺有10条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n条刻度相距为n×
=mm，当副尺向右移动mm时，则副尺上第n条刻度和主尺上某刻度对齐。
由此看出，副尺移动距离等于的n倍时都能读出，这就是“十分游标”能把仪器精度提高到的道理。
其他类型游标卡尺的工作原理与上述相同。
图
②螺旋测微计的工作原理
如图所示，A为固定在弓形支架的套筒，C是螺距为的螺杆，B为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。
活动套筒旋转一周,螺杆移动。
活动套筒左端边缘沿圆周刻有50个分度，当它转过1分度，螺杆移动的距离δ=/50=，这样，螺杆移动时，就能准确读出。
③移测显微镜
移测显微镜的螺旋测微装置的结构和工作原理与螺旋测微计相似，所以能把仪器精度提高到。
由于移测显微镜能将被测物体放大，因而物体上相距很近的两点间的距离也能测出。
实验数据与处理
一、用米尺测量
①用米尺测量木条长度，米尺的量程2m，最小分度值1mm。
单次测量：
l=Δl=
=≈
测量结果：
l±
UC=±
=×
10-1
二、用游标卡尺（千分尺）测量铜套的高H、外径D、内径d等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。
计算出物体的体积，估算不确定度。
同样可以计算出UA=≈，UA=≈，
计算铜套的体积及其不确定度：
V=?
2?
H==×
10-64
222?
?
V?
U?
?
D?
d?
H?
?
）2?
[U]2
224UU代入C类不确定度）
=mm3-9
三、用螺旋测微器（外径用千分尺）测量小铁球的直径D，并计算其体积V?
43?
3?
r?
D
36
4?
r3?
D3?
=≈366
四、用移测显微镜测量（量程100mm、最小分度值）毛细管直径
D=│A-B│，计算A类不确定度UA也就是平均值标准偏差?
。
测量结果：
玻璃毛细管内的直径d±
UA=±
10-3
实验感想：
写出自己实验时所获得的启示或掌握的知识。
注意：
写实验报告必须用专用的A4实验报告纸，不能用其他形式的作业本信纸方格纸等，并且一定要写上班别、学号、组别、实验题目、实验日期等内容。
并且要与预习报告装订在一起交
篇三：
实验报告基本测量
1、实验目的
（1）掌握游标卡尺的读数原理和使用方法，学会测量不同物体的长度。
（2）掌握千分尺（螺旋测微器）和物理天平的使用方法。
（3）测量规则固体密度。
（4）测量不规则固体密度。
（5）学会正确记录和处理实验数据，掌握有效数字记录、运算和不确定度估算。
2、实验仪器
游标卡尺、螺旋测微计、物理天平、温度计。
3、实验原理
1、固体体积的测量
圆套内空部分体积V空＝πd2内H／4圆筒材料的体积V＝圆筒壁的体积=
2
H4
2
22D2UD2?
2D12UD1?
Uh?
2UV2?
其相对不确定度计算公式为：
2?
D2?
D1?
h?
U
不确定度为：
UV?
V
V
如图1所示的“十分游标”，主尺上单位分度的长度为1mm，副尺的单位分度的长度为，副尺有10条刻度，当主、副尺上的零线对齐时，主、副尺上第n条刻度相距为n×
钢珠的体积V?
D336
如图2所示，A为固定在弓形支架的套筒，C是螺距为的螺杆，B为活动套筒,它和测微螺杆连在一起。
2、固体和液体密度的测量流体静力称衡法
①固体密度的测定，设用物理天平称衡一外形不规则的固体，称得其质量为m，然后将此固体完全浸入水中称衡，称得其质量为m1，水的密度为ρ0，则有:
ρ固=mρ0/②液体密度的测定
先用物理天平称衡一固体，称得其质量为m，然后将此固体完全浸入水中称衡，称得其质量为m1，若
将该物体再浸入待测液体中进行称衡，设称得其质量为m2，水的密度为ρ0，则有:
ρ液=ρ0/
用比重瓶测液体的密度，设空比重瓶的质量为m1，充满密度为ρx3待液体时的质量为m2，充满和该液体同温度的蒸馏水时的质量为m3，比重瓶在该温度下容积为V，水的密度为ρ0，则ρ=ρ0/
3、实验内容及数据记录表格
一、用游标卡尺（千分尺）测量铜套的高H、外径D、内径d等基本量度，估算各直接测量量的不确定度。
表1-2游标卡尺测量铜管外形尺寸
同样可以计算出UA=≈，UA=≈，UB=
仪//==
）2?
2）2?
=≈,
UC=UC=UC=
=≈，=≈，
HV=4==×
10-6?
升级会员 