实验七基于图像处理万能工具显微镜的零件测量及设计

实验七 基于图像处理万能工具显微镜的零件测量及设计测量对象：线切割零件实验仪器：图像处理万能工具显微镜测量方法：图像处理测量法实验目的：1、了解图像处理万能工具显微镜的用途及测量原理； 2、掌握用图像处理测量法测量零件的方法； 3、加深“尺寸公差、极限偏差及形位公差” 的理解； 4、初步了解“逆向工程”的含义。

实验仪器简介 • 仪器用途图像处理万能工具显微镜是一种配有功能强大的图像处理测量软件，能完成各种复杂的测量工作的计量仪器。可精确的测量各种工件的尺寸、角度、形状和位置，以及螺纹的各参数，软件数据能与CAD通讯，为计算机辅助设计提供准确的测绘图形。

仪器主要结构 1、底座 2、船形工作台：用于承载被测工件，并可沿X坐标在底座上运动。 3、横向托架：载着主显微镜，并可沿Y坐标在底座上运动。X、Y方向除了有快速移动机构，还有微动机构。 4、电器箱：其上有亮度旋钮及CCD摄像与激光红点找正测量部位切换按钮。 5、信号转接器、显示器、主机等。

仪器工作原理 仪器的光学系统形成物方远心光束照明被测件，由主显微镜物镜将工件放大了的轮廓图像成在摄像机的CCD面阵上。图像被转换成视频信号送到计算机内的图像捕捉卡。软件对采集到的图像及其当前仪器的X、Y坐标值进行处理，确定被采集的点、线、弧、圆各元素的尺寸和位置，并运用二维解析几何的数学模型求解各元素的形状和相互关系，最后输出计算结果。

二维测量软件介绍 • 测量软件界面 1、文字菜单 2、工具按钮 3、坐标显示及十字线采样区 4、图像显示区 5、测量结果显示区 6、测量图形显示区

测量软件主要工具按钮 1、采点方式：米字线、鼠标框选、鼠标找点 2、采集工具：采集坐标点、线、圆、圆弧等 3、组合功能：计算螺纹中径、半角、螺距，两点计算点间距和中点坐标，点和线计算点到直线距离，两圆计算交点坐标，两直线计算夹角等 4、形位误差：直线度、圆度、圆弧度、同轴度、对称度、平行度

实验操作 1、仪器亮度及对比度已在实验前调整好了。 2、分析零件由几段基本元素组成，这里的基本元素是指测量软件能直接采集的元素，如：线段、圆、圆弧。确定采集元素的路线，即是先采集什么元素，后采集什么元素。

3、举例说明如何进行直线采集 1）采点方式选择米字线的测量方式，采集元素选择直线，当系统提示采集几点构成直线时，我们应选择几点构成直线？请同学们思考一下。 2）将电器箱上CCD与LASER按钮打到LASER处，X、Y方向快速移动，找准被测线段，最好是靠近被测线段的其中一个端点处。

3）调节X、Y方向微动旋钮使米字线的中心瞄准图像边缘，即米字线处于闪烁状态，此时便将鼠标置于采样区按下左键进行点的采集。3）调节X、Y方向微动旋钮使米字线的中心瞄准图像边缘，即米字线处于闪烁状态，此时便将鼠标置于采样区按下左键进行点的采集。 4）X方向快速移动至被测线段大约中点处，Y方向微动使米字线的中心瞄准图像边缘，即米字线处于闪烁状态此时便可进行点的采集。 5）同样方法再完成线段另一端点处第三点的采集。当三点采集完毕时，在测量结果显示区就会显示直线1，在测量图形显示区就会同时画出L1。

4、下面由同学们自己完成一个圆的采集，我在一旁指导。提示你们思考：我们要在圆的轮廓边缘上采集几点构成圆？4、下面由同学们自己完成一个圆的采集，我在一旁指导。提示你们思考：我们要在圆的轮廓边缘上采集几点构成圆？ 5、当同学们学会直线及圆的采集后，接下来由同学们自行完成整个零件的元素采集工作。

实验数据处理 1、求最长边的直线度和中间圆弧的圆弧度； 2、将测绘图导入CAD软件中进行修改、设计。 3、标注尺寸并生成零件图：要求孔按H6及两个槽宽按IT8确定极限偏差，其余线性尺寸按未注公差处理。 4、打印测试报告，要求有被测元素的测量原始数据及零件图。

实验讨论 1、图像处理万能工具显微镜的主要测量对象有哪些？ 2、该仪器的测量软件中，米字线和鼠标拉框的采点方式各有何优缺点？ 3、在采集圆弧时，对于提高测量的重复性及准确度你是如何考虑的？

实验七 基于图像处理 万能工具显微镜的 零件测量及设计