本文主要针对曲线点磨削在加工过程中的特点开发出基于计算机视觉的在线检测系统,此系统可以实现砂轮磨损量的在线检测功能,替代传统的光学投影检测砂轮磨损状况的方法。本文研究的主要内容包括以下几点:(1)根据磨削加工的特点,提出一种有效的通过检测工件来获得砂轮磨损量的检测方法,建立数学模型,推导出砂轮磨损量的计算公式,为实现砂轮磨损量的在线检测奠定理论基础。(2)工件图像的滤波去噪。分析几种常用的滤波方法并根据CCD成像过程中产生的噪声特点,重点分析高斯滤波技术;分析图像的二值化算法并详细讨论双峰法。(3)摄像机标定技术。介绍摄像机成像的数学模型,包括线性模型和非线性模型;重点分析本文所采用的基于共面点的摄像机标定方法。实验证明此标定方法运用在砂轮检测方面是可行的。(4)工件图像的边缘检测。图像边缘定位精度直接影响整个测量系统的检测精度。在详细分析数学形态学像素级边缘检测和Zernike矩亚像素边缘检测的基础上,结合系统的在线检测要求,提出通过数学形态学先粗略定位边缘,然后用Zernike矩精确定位边缘的方法对工件图像进行边缘检测。(5)MD9040数字化曲线磨床在线检测功能的实现。开发检测系统的各项功能模块,包括图像检测和数字控制集成模块、摄像机标定模块和边缘检测模块;通过摄像机标定实验和边缘检测实验,计算出砂轮的磨损量;实验表明测量精度满足系统的要求,实现了砂轮磨损量的在线检测功能。