[發明專利]一種用于檢驗力矩器的方法

有效

• 申請號: 201710161207.0
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106931912B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 羅華;劉崗;袁洋;楊娜;張棟棟
• 申請（專利權）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

1.一種用于檢驗力矩器的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取力矩器圖像；

通過控制力矩器旋轉，配合線掃相機線速率，采集兩幀圖像，第一幀圖像包括力矩器上U形口、第1線圈以及第2線圈完整圖像；第二幀圖像包括第2線圈的下邊緣圖像，第3線圈和第4線圈完整圖像以及第1線圈的上邊緣圖像；

2)圖像處理；

2.1)求取U形口的中心坐標點；

2.2)求取力矩器4個線圈的形心坐標；

2.2.1)提取力矩器各線圈的邊緣；

對兩幀圖像進行圖像處理，分別提取第一幀圖像上第1線圈和第2線圈的上、下邊緣點集合；第二幀圖像上第2線圈的下邊緣點集合、第3線圈和第4線圈的上、下邊緣點集合以及第1線圈的上邊緣點集合；

2.2.2)提取力矩器各線圈形心坐標；

對第一幀圖像和第二幀圖像中4個完整的線圈進行圖像處理，提取各線圈輪廓，分別計算形心坐標(x_q,y_q)；

3)力矩器的角度計算；

3.1)確定4個線圈形心區間；

確定4個線圈的形心坐標中的最大像素值列坐標y_qmax以及最小像素列坐標y_qmin，獲取形心列坐標區間W；

W＝[y_qmin-K,y_qmax+K]

K——正整數；

3.2)求邊緣交點；

遍歷列坐標屬于形心區間的所有直線，獲取直線與步驟2.2.1)所有邊緣的交點；

3.3)計算角度和像素的比例系數；

選中步驟3.2)中屬于形心區間所有直線中的任意一條直線t，提取直線t與第一幀圖像上第1線圈的上邊緣的交點A，直線t與第一幀圖像上第2線圈的下邊緣的交點B，直線t與第二幀圖像上第2線圈的下邊緣的交點C，直線t與第二幀圖像上第1線圈的上邊緣的交點D；A、B、C、D四個點的行坐標分別為x_A、x_B、x_C、x_D，比例系數的具體計算公式為：

L1＝x_B-x_A；

L2＝x_D-x_C；

P為角度和像素的比例系數，單位為：°/pixel；

3.4)計算四個線圈的中心點坐標值Q，并將第二幀圖像中的第3、4線圈中心點坐標轉換到第一幀圖像坐標系下，單位為：pixel；

3.4.1)通過第一幀圖像計算第1線圈和第2線圈的上下邊緣點行坐標計算第1、2線圈的中心點坐標值，其計算公式為：

式中：

x_1up為第1個線圈的上邊緣交點行坐標；

x_1down為第1個線圈的下邊緣交點行坐標；

x_2up為第2個線圈的上邊緣交點行坐標；

x_2down為第2個線圈的下邊緣交點行坐標；

3.4.2)通過第二幀圖像中第2線圈的下邊緣點行坐標與第3線圈和第4線圈的上下邊緣點行坐標計算第3、4線圈的中心點坐標值，其計算公式為；

式中：

x_3up為第3個線圈的上邊緣交點行坐標；

x_3down為第3個線圈的下邊緣交點行坐標；

x_4up為第4個線圈的上邊緣交點行坐標；

x_4down為第4個線圈的下邊緣交點行坐標；

x_2down為第2個線圈在第一幀圖像中的下邊緣交點行坐標；

x_2down-2為第2個線圈在第二幀圖像中的下邊緣交點行坐標；

3.5)通過第一幀圖像中U形口的中心點坐標值分別計算四個線圈與U形口的中心點坐標之間的夾角，計算公式是：

式中：

Q₁、Q₂、Q₃、Q₄——分別代表四個線圈的中心點的坐標值；

θ₁、θ₂、θ₃、θ₄——分別代表四個線圈中心與U形口中心的之間的夾角；

U——U形口中心坐標點在圖像中的坐標值，單位為：pixel；

3.6)分別計算四個線圈與U形口的中心點坐標之間的夾角與標準值的角度偏差；所述標準值為滿足力矩器正交性的四個角度值，分別為0°，90°，180°，270°；

式中：

Δθ₁、Δθ₂、Δθ₃、Δθ₄——四個線圈中心與U形口中心角度差與標準差的差值，即四個線圈的角度偏差，單位為°；

3.7)遍歷列坐標屬于形心區間所有直線，重復步驟3.3)至3.6)，求取每條直線與4個線圈的角度偏差，取n組角度偏差絕對值最小的值，求其平均值，作為4個線圈的角度偏差值；

4)極差計算；

對步驟3.7)中4個線圈角度偏差中最大值和最小值求差，計算公式如下：

式中：

——極差，判斷力矩器合格與否的依據之一，單位為°；

Δθ_max——四個線圈角度偏差的最大值，單位為°；

Δθ_min——四個線圈角度偏差的最小值，單位為°；

5)合格品判定；

對角度偏差和極差是否滿足要求進行判定，如果都滿足設定的要求，即為合格，否則，為不合格。