在工业领域乃至日常生活中,紧固件连接随处可见,螺栓连接是其中最常用的。螺栓结构看似简单,常常被忽视,现实生活中因为螺栓失效而导致的重大事故屡见不鲜,给整个社会带来了极大的损失。随着科学技术的进步,机器视觉技术取得了飞跃式的发展。机器视觉测量作为一种新型的测量方式,具有非接触、速度快、经济性、连续性、灵活性等诸多优点,非常适合对批量工件进行尺寸测量。因此,在现代化的工厂中,机器视觉技术得到了广泛的应用。要保证成品螺栓的质量,首先要保证螺栓的尺寸精度。基于机器视觉的检测方法已经在一些小规格成品螺栓的尺寸检测上得到应用,测量精度基本可以达到工业需求,这是一种事后检测,只能将超差产品做为废品扔掉,不能对生产过程进行监控和调整。要降低质量成本,过程控制尤为重要。对于从冷缴机生产出的大规格螺栓毛坯,由于其尺寸和环境等因素的限制,还鲜有用机器视觉的方式成功进行尺寸检测的实例。因此,研究螺栓毛坯的视觉检测方法十分有必要。本文对研究目标和研究内容进行了深入地分析,针对螺栓毛坯检测尺寸大、精度高、速度快、环境差等特点,设计了螺栓毛坯的检测流程。选取大恒高分辨率数字摄像机,获取待测工件的清晰图像。根据视觉系统照明方式的不同,提出了两种测量方案。在图像处理方面,首先设计了一种多重滤波器,用高斯滤波和改进的中值滤波相结合的方式滤除图像中的随机噪声;然后通过对多种算子的比较,采用一阶Sobel算子对图像进行锐化处理,用最大间差的方法二值化图像,并按照逆时针的方向进行轮廓跟踪,提取边界轮廓;最后采用Hough变换和Freeman链码的方法提取直线的特征参数。分析对比两种方案的实验结果,本文选择方案二配合Hough变换对螺栓毛坯进行测量,误差在0.05mm以内。在上述基础上,本文以VC++为平台,MFC为基本框架,编写了实验检测软件。软件采用面向对象的模块化设计,界面友好,便于操作,可以实现图像采集、图像处理与分析、结果显示、信息数据管理等功能。