刀具预调测量仪是以计算机图像测量为基础,将应用光学技术、电子技术、计算机技术、精密测量技术集一体的精密检测仪器,并能将这些刀具参数转换成数控机床和加工中心坐标系中的坐标,自动生成刀具库信息,完成数控加工程序所需刀具尺寸的高精度预调。我国国内生产的刀具预调测量仪仍然采用光学投影式瞄准,依靠人眼瞄准测量,给测量带来主观误差,同时测量速度低,已不能满足高精度、高效率的机械加工的要求。而国外生产的基于计算机视觉检测技术的刀具预调测量仪已经具有较高的精度和自动化程度。本课题组与企业联合开发基于图像处理技术的刀具参数测量系统。本文主要研究了图像测量处理技术在刀具几何参数的检测系统中的应用。图像摄取单元通常采用CCD摄像头,目标的视频信号通过标准接口传输到图像处理单元,再利用计算机等硬件平台,实现各种数字图像算法,测量出目标的尺寸参数,然后将测量结果存储、显示或打印,从而完成测量预调的任务。本项目开发研制主要内容包括:◆确定数字图像刀具测量机的整体方案,包括系统整体架构、硬件设计方案、软件开发方案。◆确定数字图像处理的算法,包括图像预处理、轮廓跟踪、亚像素边缘检测等,其中轮廓跟踪和亚像素边缘检测算法的选择对刀具的测量精度起着关键的作用。◆亚像素边缘定位算法的确定。◆研究了刀具几何参数的具体计算方法,包括刀具的直径、长度等。◆利用Visual C++编制数字图像刀具测量软件,实现刀具图像实时显示、采集和刀具几何参数测量等功能。◆确定测量系统的误差源,并从理论上对实际测量结果的精度进行分析。