基于机器视觉的双金属铸件圆孔测量方法*

党长营 贾立功 曾志强 杜文华

(①中北大学机械工程学院，山西 太原030051；②中北大学先进制造技术山西省重点实验室，山西 太原 030051)

随着科学技术的发展，孔类零件成为制造工业中的典型零件，它们与其他零件通过轴孔配合的形式联接在一起，最终组成了具有各种复杂功能的产品[1-2]。同时，众多行业对金属材料综合性能的要求越来越高。单一材料已达不到实际的使用要求。例如：采用铜/钢双金属复合材料替代单一的纯铜或铜合金是很好的选择。铜/钢双金属复合材料节约了大量的贵金属铜，大幅度地降低了成本，并且充分发挥了铜优异的减摩性和钢强度高的性能，提高了铜/钢复合工件的综合力学性能[3]。

但是双金属复合材料的接触界面会出现各种张力，使得过渡区会出现不规则的变化，会严重影响与其他零件的配合。所以对其所需的测量技术与精度要求也越来越高。

双金属铸件圆孔的测量技术从最开始的人工测量到自动化测量，从接触式测量到非接触式测量。其中接触式测量主要以人工检测为主，存在精度不高、效率低等问题。针对传统测量方法存在的问题，近年来基于机器视觉的测量技术被广泛用于各行各业[4-8]。

同时越来越多的科研工作者将机器视觉测量技术引入到圆孔测量领域。王玉槐等人[9]提出了磁环端面图像的定位算法，求解出圆孔内外尺寸及圆心坐标。但文中提出的算法运算量较大，耗时较长。石志君[10]在对圆孔进行测量时，采用半个圆弧做中心对称检测算法，能在较短的时间内得出数据，但对圆心的位置坐标要求比较严格。……