对不规则物体外形进行检测时，通常采用光电检测方式。但当物体外形较大时，需较大面积的面阵 CCD 作为接收器件，而 CCD 像面有限，不能满足测量要求。故以环形灯为光源、CCD 为图像采集单元设计不规则物体投影面测量系统，通过图像处理方式指示微位移机构自动调焦，将被测物体成像在 CCD 像面上，然后与标准件所呈的像对比，得到不规则物体的投影面积。

该机构采用步进电机作为驱动器，经谐波减速装置后，带动精密丝杠转动，使光学系统沿光轴方向前后运动，实现微位移调焦。为提高微位移机构的调焦精度及分辨率，采用谐波齿轮减速器。该减速器由刚轮、柔轮及波发生器组成，系统中以刚轮为固定件，步进电机带动波发生器转动，作为减速器的输入，而柔轮则作为减速器的输出

采用谐波齿轮的优点：① 传动比大，且外形轮廓小，零件数目少，传动效率高达 92%～96%，单级传动比达 50～4000;② 承载力高，柔轮和刚轮间为面接触多齿啮合，且滑动速度小，齿面摩损均匀;③ 柔轮和刚轮的齿侧间隙可调，当柔轮的扭转刚度较高时，可实现无侧隙的高精度啮合。经图像处理后所得清晰图像的面积与实际物体面积间存在倍率关系。为满足使用要求，可采用比较测量法。按同批需检测的不规则物体大致外形尺寸大小制作一个规则外形的标准件，其实际面积 A已知，经调焦后清晰成像于 CCD 像面的阴影部分面积为 A。被测件在该部分面积测得为 S，则所求的物体实际投影面积 S0为：S0=(A/A)×S 。

在采用灰度差分法建立焦距评价函数的基础上，通过对图像的采集与分析，指示微位移机构实现调焦，得到清晰的图像，以提高不规则物体成像面积的测量精度。在利用已知外形尺寸的标准件成像面积与被测物体成像面积作对比时，系统误差得以抑制。该系统能实现不规则物体投影面积的检测，且测量精度高，有一定的实用价值。中国粮油仪器网   http://www.grainyq.com/