汽车后横梁前板是前保险杠后面的第一根横梁,该总成零件的生产效率和生产精度是冲压过程中需要考虑的重要环节。针对汽车后横梁前板生产过程中边线、孔径、面轮廓等测量问题,设计了一种基于线结构光传感器的汽车后横梁前板测量系统。该系统使用CCD摄像机捕捉零件表面的结构光平面条纹,进而通过图像处理将二维图像转化为三维点云数据,基于特征值法拟合总成零件的点云平面去检测曲面的精度;通过总体最小二乘法拟合点云平面计算孔径尺寸。通过基于线结构光传感器的汽车零件测量系统,对于后横梁前板零件的各个点云平面的坐标测量,并对比分析测量坐标与标准坐标之间的公差,可知该系统的最大公差不超过0.01 mm,满足生产精度要求,与其他接触式测量系统相比,该系统可靠性强、安全性高,可实现非接触的实时快捷测量。

简要介绍了应用于变量机械的GPS技术与机器视觉技术两种方式的优缺点;重点阐述了光源照明、动态图像采集(CCD摄像机、图像采集卡)、图像处理和快速准确的执行机构等基于机器视觉的变量机械的关键技术的发展现状;最后扼要介绍了机器视觉在田间导航、农田喷洒等变量机械中的应用及展望。

本文提出一种图象式自动瞄准系统,它采用"电子准星"技术、亚像束细分技术,实现了被测零件轮廓的自动瞄准和自动测量.该系统已成功地应用在万工显图象化和升级改造中,可将万工显测量精度提高一个数量级,同时扩展了原有功能.该方法还可用于各类光电式仪器的自动瞄准和测量.

在用平行光管视差仪或视度筒检测光学仪器的视差时，检测结果受人的主观影响太大。为此，提出了应用CCD进行视差智能化检测的方法，并推导了用该方法检测的理论依据。通过与视度筒检测的结果相比较，发现二者基本一致。该方法不但具有快速、定量化检测的特点，而且能直观的给出视差量的大小，实现了光学仪器视差检测的自动化。

为提高CCD摄像机的成像质量,同时使镜头结构紧凑、小型化,在广角镜头的设计中,引入标准二次曲面和偶次非球面.根据初级像差理论,分析了非球面的位置、初始结构参数的求解规律.通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出设计实例.

为提高CCD摄像机的成像质量，同时使镜头结构紧凑、小型化，在大视场光学镜头的设计中，引入标准二次曲面和偶次非球面。根据初级像差理论，分析了非球面的位置、初始结构参数的求解规律。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化，给出工作波长为0．4～0．7μm、全视场角为80°，相对孔径为1：1．5的镜头设计实例。该镜头由7块镜片组成，包括一个标准二次曲面和两个8次方非球面；在40lp／mm空间频率处的MTF值超过0．85，全视场畸变小于3％，像质优良。

物体在线检测时，如高空测量、工件检测时，机械振动（如平台的振动）都将影响系统成像的清晰程度。本文将通过简单的判别方法，提出对检测系统振动幅度的要求。

利用准直激光、单轴倾角仪和CCD摄像机建立了一种俯仰角组合测量系统以提高俯仰角测量的精度和稳定性。首先，给出了俯仰角组合测量模型，基于坐标旋转算法和迭代方法研究了俯仰角的组合测量原理。然后，采用蒙特卡罗法对影响组合测量系统精度的各个因素进行了全局灵敏度分析。结果表明，与目前工程测量中普遍采用的倾角仪直接测量俯仰角法相比，组合测量法能够获得更高的测量精度和稳定性。利用高精度三轴转台进行的俯仰角测量实验表明：±8°测量范围内，组合测量法误差绝对值最大为0．3mrad，标准差为0．16mrad。理论分析和实验结果证明，提出的组合测量法有效地提高了俯仰角测量精度和稳定性，适合工程上的测量需要。

提出基于机器视觉的温度计检测系统方案，介绍温度计视觉检测原理和试验装置硬件结构和工作原理，详细阐述图像采集卡和摄像机的配合应用及软件工作流程。

结合作者近年来在早稻田大学和上海交通大学研究工作，介绍了高速ＣＣＤ摄机在柴油机喷雾测试中的应用。重点论述了利用红宝石激光器和ＣＣＤ（电荷耦合器件）视频摄机的特点实时采集瞬变燃油喷雾图像的技术，并讨论了其中的关键问题。