[發(fā)明專利]基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611259785.X | 申請日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN106643537B | 公開（公告）日： | 2019-05-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 常州高晟傳感技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | G01B11/12 | 分類號： | G01B11/12;G01B11/255 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 213164 江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)常武中路1*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 轉(zhuǎn)臺 線激光發(fā)射器 輪廓母線 視覺探頭 自動測量 結(jié)構(gòu)光 軸承油 驅(qū)動 自動測量系統(tǒng) 光軸對準(zhǔn) 人工參與 同步轉(zhuǎn)動 線激光束 軸承固定 軸承內(nèi)圈 此系統(tǒng) 非接觸 檢測 油溝 | ||
1.一種基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動測量方法，該方法通過基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動測量系統(tǒng)包括線激光發(fā)射器(1)、視覺探頭(2)和驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)，待檢測軸承(10)固定安裝于驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)上并隨驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)同步轉(zhuǎn)動，所述線激光發(fā)射器(1)的線激光束在待檢測軸承內(nèi)圈表面(20)的油溝上形成連續(xù)的輪廓母線(30)，所述視覺探頭(2)的光軸對準(zhǔn)所述輪廓母線(30)；系統(tǒng)還包括底座組件(4)，所述底座組件(4)的中部設(shè)有安裝驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)的安裝孔，側(cè)邊設(shè)有安裝支架(41)，線激光發(fā)射器(1)和視覺探頭(2)等高、間隔的設(shè)置于同一安裝支架(41)上；所述待檢測軸承內(nèi)圈表面(20)設(shè)有上、下兩個油溝，所述自動測量系統(tǒng)包括兩臺線激光發(fā)射器(1)和兩臺視覺探頭(2)，一臺線激光發(fā)射器(1)和一臺視覺探頭(2)設(shè)置于同一安裝支架(41)上，另一線激光發(fā)射器(1)和另一視覺探頭(2)設(shè)置于另一安裝支架(41)上，兩安裝支架(41)相對設(shè)置；所述底座組件(4)上方罩設(shè)外殼罩(5)，所述線激光發(fā)射器(1)、視覺探頭(2)和驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)均位于外殼罩(5)內(nèi)；所述視覺探頭(2)包括相機(jī)(21)和圖像捕捉鏡頭(22)，所述相機(jī)(21)的輸出端與外界的圖像處理系統(tǒng)連接；其特征在于：基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動測量系統(tǒng)的方法包括如下步驟：
S1：在線激光發(fā)射器(1)關(guān)閉、打開的狀態(tài)下，視覺探頭(2)對準(zhǔn)待檢測軸承內(nèi)圈表面(20)的油溝分別拍攝一幅圖像；
S2：將S1中拍攝的兩幅圖像進(jìn)行圖像處理，得到一條單像素寬度的輪廓母線(30)，將所述輪廓母線(30)進(jìn)行邊緣提取，得到線輪廓的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)Pi(xi，yi)；
其中，i＝1，2，…，n；
S3：利用步驟S2中的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)Pi(xi，yi)進(jìn)行最小二乘圓擬合，得到擬合圓的半徑R與圓心坐標(biāo)Ci(xi，yi)；
其中，i＝1，2，…，n；
S4：計(jì)算所有邊緣點(diǎn)Pi(xi，yi)與擬合圓的徑向偏差Δi，計(jì)算所述徑向偏差Δi的標(biāo)準(zhǔn)差Dev，刪除所有徑向偏差Δi大于3倍標(biāo)準(zhǔn)差Dev的邊緣點(diǎn)；
其中，i＝1，2，…，n；
S5：利用剩余的邊緣點(diǎn)再次進(jìn)行最小二乘圓擬合，最終得到油溝半徑R1；
S6：驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)帶動待檢測軸承(10)轉(zhuǎn)動設(shè)定的間隔角度后停止，重復(fù)所述步驟S1～S5，獲得該角度位置的油溝半徑R2；驅(qū)動轉(zhuǎn)臺(3)帶動待檢測軸承(10)持續(xù)一周，連續(xù)獲得多個角度位置的油溝半徑Rj；
其中，j＝1，2，…，m；
S7：取所有角度位置的擬合圓半徑的算術(shù)平均值作為油溝半徑R的最終測量結(jié)果，即：R＝(R1+R2+…+Rm)/m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述步驟S2還包括步驟S21～S22：
S21：將步驟S1拍攝的兩幅圖像進(jìn)行差分處理，去除背景信息，獲得清晰的輪廓線；
S22：對步驟S21差分圖像進(jìn)行濾波處理，去除噪聲點(diǎn)，得到一條單像素寬度的輪廓母線(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量方法，其特征在于：所述步驟S1中，線激光發(fā)射器(1)發(fā)出線激光束的寬度不大于所述油溝半徑的1/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量方法，其特征在于：所述步驟S1中，視覺探頭(2)的景深大于被測油溝在視覺探頭(2)光軸方向的投影長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量方法，其特征在于：所述步驟S1中，視覺探頭(2)與線激光發(fā)射器(1)光軸的夾角大于45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量方法，其特征在于：所述步驟S1中，視覺探頭(2)采用高精度物方遠(yuǎn)心鏡頭，線激光發(fā)射器(1)為藍(lán)光激光器，所發(fā)出的線激光為藍(lán)光或藍(lán)紫光。
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