A 3-D stereo vision system for dimensional measurements of forged parts

Stereo vision systems prove to be a novel and accurate method for dimensional measurements during forging processes. Dimensional measurements in this context can be divided into two different processes, one for the acquisition of images and one for the post-processing of these images. Improving both processes is necessary to improve the accuracy of the measurements. This work addresses both challenges. For the acquisition of images, the calibration process is studied in detail by conducting an experiment of which no record could be found in the existing literature. The influence of calibration pattern type, size and distance are evaluated, and no significant trends are found. For the post-processing of the images, an algorithm that reconstructs the forged part and estimates its diameter is created. A benchmark model is used to test the algorithm and the maximum error with respect to the measured value is 7%. When applied to an industrial case of a large, hot forging, the algorithm proves to be robust and the measurement tolerance depends on the confidence interval desired. To further improve the accuracy of the algorithm, the cloud-stitching concept is explained and presented.

I sistemi di visione stereo si rivelano un metodo innovativo e accurato per la misurazione dimensionale misurazioni durante i processi di forgiatura. Misure dimensionali in questo contesto può essere suddiviso in due diversi processi, uno per l'acquisizione delle immagini e uno per la post-elaborazione di queste immagini. È necessario migliorare entrambi i processi migliorare la precisione delle misurazioni. Questo lavoro affronta entrambe le sfide. Per l'acquisizione delle immagini, il processo di calibrazione viene studiato in dettaglio conducendo un esperimento di cui non è stato trovato alcun record nella letteratura esistente. L'influenza del tipo di modello di calibrazione, dimensione e distanza vengono valutati, e nessuna tendenza significativa si trovano. Per la post-elaborazione delle immagini, un algoritmo che ricostruisce il pezzo forgiato e stima il suo diametro è stato creato. Un modello di riferimento viene utilizzato per testare l'algoritmo e l'errore massimo rispetto al valore misurato è del 7%. Quando applicato a un caso industriale di grande forgiatura a caldo, l'algoritmo si dimostra robusto e la tolleranza di misurazione dipende dall'intervallo di confidenza desiderato. Per promuovere migliorare la precisione dell'algoritmo, viene spiegato il concetto di cloud stitching e presentata.