[發(fā)明專利]一種圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711220591.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN108074269A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁軼奇;王東;單純利;王玉;孫博文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06T7/90
• 分類號(hào): G06T7/90;G06T7/00;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/62
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

一種圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，首先獲取著色檢驗(yàn)接觸圖案，再進(jìn)行圖案處理及面積計(jì)算；所要計(jì)算的圓弧端齒著色檢驗(yàn)接觸圖案通常為不規(guī)則圖形，不適合采用數(shù)學(xué)解析方式進(jìn)行面積計(jì)算，所以要對(duì)圖像進(jìn)行分析，提取不規(guī)則圖形的邊界，從而計(jì)算二值圖中圖形的面積；在進(jìn)行圖形邊界提取時(shí)，往往需要對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以使得提取的邊界更加精確；具體方案如下：圖像增強(qiáng)，邊界提取，圖像填充與計(jì)算。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：簡便易行，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，評(píng)價(jià)方法滿足技術(shù)文件要求，同時(shí)較原有人為評(píng)價(jià)的方法相比提高了測量結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。該類零件生產(chǎn)量正逐年增加，同時(shí)如該方法推廣到其他著色檢驗(yàn)方法上將創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圓弧端齒的檢驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及了一種圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

著色檢驗(yàn)是工廠生產(chǎn)中經(jīng)常使用到的驗(yàn)收方式，它不僅應(yīng)用于各類齒輪的綜合精度驗(yàn)收，還常應(yīng)用于需要配合的光面量規(guī)、面積較大的表面平面度的驗(yàn)收等。圓弧端齒零件的著色檢驗(yàn)工藝要求為著色后圖樣連續(xù)且著色面積不少于80％，圓弧端齒標(biāo)準(zhǔn)件的著色要求為著色后圖樣連續(xù)且著色面積不少于90％，著色檢驗(yàn)過程中要對(duì)著色后的接觸圖案采用目視觀察或顯微鏡下觀察，并計(jì)算接觸面積，判斷接觸圖案占總面積的比例來判斷合格與否，檢驗(yàn)過程主要依靠人的主觀判斷，與檢驗(yàn)員的工作經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系，當(dāng)著色面積接近工藝要求的臨界值時(shí)，就無法準(zhǔn)確判斷零件是否滿足技術(shù)指標(biāo)。例如，要求著色面積為80％，當(dāng)面積在90％以上時(shí)，可以輕易給出判定結(jié)果，而當(dāng)接觸面積在75％～85％時(shí)，人為將很難給出一致的結(jié)論。因此，需要尋求一種客觀對(duì)著色面積進(jìn)行計(jì)算的方法來替代現(xiàn)有的目視檢查的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是采用圖像處理的方式，提出了基于視覺輔助的圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)著色檢驗(yàn)接觸圖案的識(shí)別和處理，擺脫了傳統(tǒng)的目視識(shí)別方法，特提供了一種圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法。

本發(fā)明提供了一種圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述的圓弧端齒著色檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，首先獲取著色檢驗(yàn)接觸圖案，再進(jìn)行圖案處理及面積計(jì)算。所要計(jì)算的圓弧端齒著色檢驗(yàn)接觸圖案通常為不規(guī)則圖形，不適合采用數(shù)學(xué)解析方式進(jìn)行面積計(jì)算，所以要對(duì)圖像進(jìn)行分析，提取不規(guī)則圖形的邊界，從而計(jì)算二值圖中圖形的面積。在進(jìn)行圖形邊界提取時(shí)，往往需要對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以使得提取的邊界更加精確。圖像分析流程如圖1所示。具體方案如下：

(一)圖像增強(qiáng)

獲取的圖像中可能包含多個(gè)齒的接觸圖形，需要在這些圖形中指定一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)圖塊，另外指定一個(gè)靠目測無法確定是否合格的圖形作為待測圖塊；采用高像素照相機(jī)獲取的圖像為真彩圖，要進(jìn)行灰度處理，以達(dá)到減少顏色數(shù)據(jù)量的目的，便于進(jìn)一步處理圖像；如在轉(zhuǎn)換過程中發(fā)現(xiàn)圖像失真，需要調(diào)整圖像的灰度值范圍，然后將灰度圖轉(zhuǎn)換為二值圖。

(二)邊界提取

邊界提取的前提是識(shí)別出圖形局部的連續(xù)性，根據(jù)一定的算法將不連續(xù)的像素組成完整的邊界；邊界的識(shí)別通過檢測邊緣的像素變化劇烈程度來實(shí)現(xiàn)，走向變化平緩的像素為邊界，反之變化劇烈則判定不是邊界；所以，邊界提取的算法關(guān)鍵在于檢測邊緣像素變化的數(shù)學(xué)算子。

(三)圖像填充與計(jì)算

利用計(jì)算機(jī)求解圖形面積通常使用計(jì)算像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法，所以需要根據(jù)提取的封閉邊界，對(duì)邊界內(nèi)部進(jìn)行填充，計(jì)算出不規(guī)則圖形的面積，然后與標(biāo)準(zhǔn)圖塊面積進(jìn)行比較得到著色檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)。

(一)原始圖像分析

通過印模法得到的拓印圖為真彩圖，即RGB圖，圖像中包含多個(gè)齒的接觸圖形，需要在這些圖形中指定一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)圖塊，另外指定一個(gè)靠目測無法確定是否合格的圖形作為待測圖塊，如圖2所示。

(二)圖像增強(qiáng)

首先將真彩圖轉(zhuǎn)換為灰度圖，如圖3所示。