[發明專利]基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201810071261.0
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108387516A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 李凡;馬榮貴
• 申請（專利權）人: 陜西方元預應力機械有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/95
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 吳甘棠

本發明公開了基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測裝置及檢測方法，包括面陣CCD圖像傳感器、置物平臺、圖像采集卡和計算機；面陣CCD圖像傳感器包括CCD攝像機、手動光圈定焦鏡頭、防外亂光濾波片、遮光罩和LED背光光源；手動光圈定焦鏡頭上方安裝有CCD攝像機，手動光圈定焦鏡頭上安裝防外亂光濾波片，防外亂光濾波片下方設置有遮光罩，遮光罩下方設置有LED背光光源；面陣CCD圖像傳感器正下方設置有置物平臺，將帶有螺紋的待檢測緊固件平放于面陣CCD圖像傳感器正下方的置物平臺的中心位置上，且被遮光罩所遮擋，CCD攝像機和圖像采集卡通過尾線連接，圖像采集卡安裝于計算機內。可以減少圖像處理時間，提高了檢測效率。

技術領域

本發明屬于螺紋檢測技術領域，具體涉及一種基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

緊固件作為一種常用機械零件，廣泛應用于機械、汽車、飛機等制造行業。緊固件螺紋缺陷會直接影響其性能，導致各種安全隱患，必須在投入應用之前剔除存在缺陷的個體，避免造成無法預料的后果。目前國內對于緊固件螺紋檢測還停留在人工目視檢測階段，不僅效率低下，而且極易出現誤檢和漏檢。隨著制造產業向著高速度、大批量、自動化模式轉變，傳統緊固件螺紋檢測技術已經無法滿足現代工業生產需求，迫切需要研發一種高效、低成本的緊固件螺紋檢測技術。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有緊固件螺紋檢測技術的上述不足，提出一種基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測裝置及其檢測方法，用于緊固件螺紋缺陷的檢測，以提高檢測效率。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測裝置，包括面陣CCD圖像傳感器、置物平臺、圖像采集卡和計算機；所述的面陣CCD圖像傳感器包括CCD攝像機、手動光圈定焦鏡頭、防外亂光濾波片、遮光罩和LED背光光源；所述的手動光圈定焦鏡頭上方安裝有CCD攝像機，手動光圈定焦鏡頭上安裝防外亂光濾波片，防外亂光濾波片下方設置有遮光罩，遮光罩下方設置有LED背光光源；面陣CCD圖像傳感器正下方設置有置物平臺，將帶有螺紋的待檢測緊固件平放于面陣CCD圖像傳感器正下方的置物平臺的中心位置上，且被遮光罩所遮擋，CCD攝像機和圖像采集卡通過尾線連接，圖像采集卡安裝于計算機內。

所述的手動光圈定焦鏡頭成像規格和CCD攝像機靶面規格相一致。

所述的CCD攝像機垂直放置于手動光圈定焦鏡頭正上方，且CCD攝像機鏡頭視場覆蓋在置物平臺上的待檢測緊固件上。

所述的CCD攝像機為面陣CCD攝像機(MTV-1881EX-3)，所述的計算機對圖像采集卡采集到的圖像進行圖像分析及相關的算法運算，檢測緊固件螺像機紋的缺陷。

所述的待檢測緊固件為普通螺紋、鋸齒螺紋、管螺紋、和梯形螺紋。

一種基于CCD像機圖像處理技術的螺紋缺陷檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、圖像采集階段，先確保各種連線正常，然后將待檢測緊固件(10)放置于置物平臺(7)的中心位置，保證該待檢測緊固件處于LED背光光源(5)中心區域正下方，使其所受光照均勻，亮度合適，同時保證待檢測緊固件(10)處于面陣CCD圖像傳感器(6)光軸中心，LED背光光源(5)將光線投射到待檢測緊固件(10)上，打開CCD攝像機用采集軟件進行采集，圖像采集卡(8)通過面陣CCD圖像傳感器(6)采集一幅待檢測緊固件(10)的原始輪廓圖像，并傳輸給計算機(9)；

步驟二、圖像分析和設計算法階段，計算機(9)對圖像采集卡(8)采集到的原始輪廓圖像采用包含計算牙型角點過程的精確測量方式進行緊固件螺紋缺陷的檢測。

步驟二中精確測量方式的螺紋缺陷檢測包括以下步驟：