不規(guī)則物體的投影面積檢測(cè)
對(duì)不規(guī)則物體外形進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常采用光電檢測(cè)方式。但當(dāng)物體外形較大時(shí)，需較大面積的面陣 CCD 作為接收器件，而 CCD 像面有限，不能滿足測(cè)量要求。故以環(huán)形燈為光源、CCD 為圖像采集單元設(shè)計(jì)不規(guī)則物體投影面測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)圖像處理方式指示微位移機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)焦，將被測(cè)物體成像在 CCD 像面上，然后與標(biāo)準(zhǔn)件所呈的像對(duì)比，得到不規(guī)則物體的投影面積。
該機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)諧波減速裝置后，帶動(dòng)精密絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使光學(xué)系統(tǒng)沿光軸方向前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)微位移調(diào)焦。為提高微位移機(jī)構(gòu)的調(diào)焦精度及分辨率，采用諧波齒輪減速器。該減速器由剛輪、柔輪及波發(fā)生器組成，系統(tǒng)中以剛輪為固定件，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)，作為減速器的輸入，而柔輪則作為減速器的輸出
采用諧波齒輪的優(yōu)點(diǎn)：① 傳動(dòng)比大，且外形輪廓小，零件數(shù)目少，傳動(dòng)效率高達(dá) 92%～96%，單級(jí)傳動(dòng)比達(dá) 50～4000;② 承載力高，柔輪和剛輪間為面接觸多齒嚙合，且滑動(dòng)速度小，齒面摩損均勻;③ 柔輪和剛輪的齒側(cè)間隙可調(diào)，當(dāng)柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度較高時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙的高精度嚙合。經(jīng)圖像處理后所得清晰圖像的面積與實(shí)際物體面積間存在倍率關(guān)系。為滿足使用要求，可采用比較測(cè)量法。按同批需檢測(cè)的不規(guī)則物體大致外形尺寸大小制作一個(gè)規(guī)則外形的標(biāo)準(zhǔn)件，其實(shí)際面積 A已知，經(jīng)調(diào)焦后清晰成像于 CCD 像面的陰影部分面積為 A。被測(cè)件在該部分面積測(cè)得為 S，則所求的物體實(shí)際投影面積 S0為：S0=(A/A)×S 。
在采用灰度差分法建立焦距評(píng)價(jià)函數(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)圖像的采集與分析，指示微位移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)焦，得到清晰的圖像，以提高不規(guī)則物體成像面積的測(cè)量精度。在利用已知外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件成像面積與被測(cè)物體成像面積作對(duì)比時(shí)，系統(tǒng)誤差得以抑制。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)不規(guī)則物體投影面積的檢測(cè)，且測(cè)量精度高，有一定的實(shí)用價(jià)值。中國(guó)糧油儀器網(wǎng) http://m.feta-virtual.com/
