LabVIEW机器视觉微小位移动态测量

国际金属加工网

前言
　　测量物体的微小位移在许多方面如数控机床的精确加工等，有广泛的应用。目前测量物体的微小位移已经发展了多种方法：激光位移传感器测量法、电容位移传感器测量法等。本文实现了一种基于LabVIEW机器视觉软件平台和读数显微镜以及USB摄像头测量微小位移的系统。该系统成本低，操作方便，并实现了计算机的实时动态测量。由美国NI公司推出的LabVIEW是目前最流行、应用最广、发展最快和功能最强的图形化数据软件[1-4]。NI公司推出的机器视觉平台是专门的图像处理软件平台。本测量系统采用LabVIEW和机器视觉软件平台编程控制USB摄像头采集读数显微镜的物体图像移动，通过计算机判断物体图像的像素移动来计算物体移动的微小位移。整个实验过程中，图像采集和数据处理都是通过LabVIEW软件编程实现。由于摄像头的帧速为30帧/秒，因此可实现动态测量、÷像o实时显示结果并将数据实时保存。
　　1 实验原理和思路
　　通过读数显微镜的放大作用把物体发生的微小位移放大，利用摄像头拍摄物体放大的图像，用计算机对图像进行二值化处理，通过移动前后图像质心位置像素点的变化可计算出物体位移的变化。图1是实验原理和测量流程图。

图1 微小位移测量实验原理图
　　实验思路如下：读数显微镜底座的LED发射出均匀稳定的光，照射到显微镜载物台的玻璃片上。物体的移动牵引显微镜物镜下的细丝产生微小位移，这里，细丝的位移就是物体的位移。显微镜对细丝成一个清晰放大的像，被置于目镜上的USB摄像头采集到图像并将图像传到计算机进行处理。计算机对采集到的图像先进行二值化处理，滤去背景图像的影响，计算出图像质心的位置。通过比较前后图像质心的位置坐标，可计算出质心移动的像素点。实验中通过多次测量，先得出图像单位像素点和物体实际位移的比例系数。实际测量物体的位移时，通过计算出图像质心像素点的变化，再乘以单位像素点的变化与物体实际位移的比例系数，计算出物体的实际位移。
　　实验中使用的实验仪器和装置包括：读数显微镜（型号为：JCD-Ⅲ，上海光学仪器厂）。实验中显微镜的目镜×10，物镜×10，对细丝的放大倍数为100倍。摄像头：普通罗技快看高手版（罗技公司），摄像头的分辩率 320×240，30万像素，拍摄帧速为30帧/秒。细丝为精确加工的黑色细丝，直径约为。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。