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基於機器視覺之圓孔間相對角度量測系統

建立日期:2018/10/22
  • 作者: 北科大機電整合研究所/林祐誠、張榮華、何昭慶
  • 出處: 2018 AOI論壇與展覽論文集
  • 內容: 本論文結合機器視覺實現自行車變速器零件上的不同圓孔間相對角度的量測,並搭配並聯式機械手臂與電動變焦鏡頭建構自動量測設備,僅需使用一支相機就能檢測不同位置與不同大小的圓孔。計算兩圓孔平面在相機座標系下的法線向量,並根據兩圓孔間角度在空間向量的關係,計算出兩圓孔間的相對法向量角度。透過模擬實驗發現量測方法存在投影偏心誤差,可透過增加焦距與虛擬對心來改善誤差。
    量測實驗結果顯示,量測系統對自行車變速器零件的誤差平均值為 0.061°,標準差為0.112°,透過實驗分析發現當影像的放大倍率越大時,量測結果的平均誤差越小,且標準差也越小,在小孔放大倍率為 0.4×時,量測平均誤差值減少為 0.04°,標準差為 0.101°,當圓孔圓心距離影像中心越遠時,角度計算的誤差有越大的趨勢,當旋轉角度 70°且圓心距離影像中心 4 mm 時,量測平均誤差達到 0.206°,透過虛擬對心方式,將圓心參數設為0 後,進而忽略圓孔偏離光軸造成的誤差放大影響,使量測平均誤差值減少為 0.039°,獲得明顯的改善
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