[發明專利]一種基于機器視覺的噴油嘴微孔孔形智能檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201811316944.4
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109470162B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 楊淑珍;陳潛;李涵薇;石宵成
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B9/04
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 高迷想

本發明涉及一種基于機器視覺的噴油嘴微孔孔形智能檢測系統及方法。該系統包括電子顯微鏡、圖像處理系統、主控系統和旋轉載物臺，所述電子顯微鏡、所述圖像處理系統和所述旋轉載物臺分別連接所述主控系統，所述電子顯微鏡還與所述圖像處理系統連接，用于獲得所述噴油嘴微孔的一次觀測圖像和二次觀測圖像，所述圖像處理系統用于處理所述一次觀測圖像和所述二次觀測圖像，并判別所述微孔是否合格和其變形區域，并將結果圖像實時顯示，所述主控系統用于控制所述電子顯微鏡的移動和所述旋轉載物臺的轉動。本發明實現了噴油嘴微孔檢測的完全自動化、智能化，解決了現有技術中人工檢測效率低、勞動強度大、分類質量不均、誤判率高等問題。

技術領域

本發明涉及自動化生產技術領域，更具體地說，涉及一種基于機器視覺的噴油嘴微孔孔形智能檢測系統和方法。

背景技術

柴油發動機噴油嘴上有多個微小噴孔，噴孔的加工通常先采用電火花鉆孔、然后再經過液體擠壓研磨加工提高流量系數、改善霧化效果、提高燃油效率。但是，經過擠壓研磨之后的噴孔，有時會出現噴孔變形。噴孔的孔口若變形，那么將會對燃油霧化效果產生較大影響，降低燃油效率。因此，為確保質量，需要檢測經過擠壓研磨之后的噴孔的孔口變形情況，噴嘴上的每個噴孔的孔形較圓、未見缺口方為合格。現有的檢測方法是，將數字顯微鏡進行固定，被測工件放在載物臺上，然后用手轉動工件到每個噴孔處，利用數字顯微鏡對這些微孔進行放大成像于顯示器上，用人眼直接根據孔口的輪廓情況判別是否合格。另外,由于球面或錐面上的各個孔的高度不一，導致在檢測時有些孔并不在圖像的中心根據成像原理會引起一定的桶形畸變從而引起誤判。所以，這種人工檢測方法效率低、勞動強度大、分類質量不均、誤判率相對較大。

發明內容

針對現有技術中對噴油嘴微孔孔形檢測過程中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種基于機器視覺的噴油嘴微孔孔形智能檢測系統及方法，該系統能代替目前的人工檢測，實現自動檢測，采用機器視覺、實現智能判別，降低了誤判率，提高了檢測效率。為實現本發明的目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于機器視覺的噴油嘴微孔孔形智能檢測系統，該系統包括電子顯微鏡、圖像處理系統、主控系統和用于放置所述噴油嘴的旋轉載物臺，所述電子顯微鏡、所述圖像處理系統和所述旋轉載物臺分別連接所述主控系統，所述電子顯微鏡還與所述圖像處理系統連接，所述電子顯微鏡用于獲得所述噴油嘴微孔的一次觀測圖像R1和二次觀測圖像R2，并將所述一次觀測圖像R1和所述二次觀測圖像R2輸送至所述圖像處理系統，所述圖像處理系統用于處理所述一次觀測圖像R1以獲得一次觀測圖像中心位置坐標(即，電子顯微鏡視野中心位置坐標)(X_a,Y_a)和噴油嘴微孔中心位置坐標(X_h,Y_h),并將所述一次觀測圖像中心位置坐標(X_a,Y_a)和所述噴油嘴微孔中心位置坐標(X_h,Y_h)傳輸至所述主控系統，并且所述圖像處理系統還用于處理所述二次觀測圖像以判別所述噴油嘴微孔是否合格和所述噴油嘴微孔的變形區域位置，并將結果圖像實時顯示，所述主控系統用于控制所述電子顯微鏡的移動使得所述噴油嘴微孔進入所述電子顯微鏡的視野以便所述電子顯微鏡獲得所述噴油嘴微孔的一次觀測圖像R1，并根據所述一次觀測圖像中心位置坐標(X_a,Y_a)和所述噴油嘴微孔中心位置坐標(X_h,Y_h)二次定位所述電子顯微鏡沿X和Z軸方向移動以將所述顯微鏡視野中心位置調整至所述噴油嘴微孔中心以便所述顯微鏡獲得所述二次觀測圖像R2，并且所述主控系統還用于控制所述旋轉載物臺轉動使得所述噴油嘴的下一個微孔移至所述電子顯微鏡視野內。

進一步地，所述智能檢測系統還包括定位機構，所述定位機構用于安裝所述電子顯微鏡并且與所述主控系統連接以在所述主控系統的控制下移動所述電子顯微鏡。

進一步地，所述系統還包括殼，所述旋轉載物臺和所述定位機構安裝在所述殼上表面，所述主控系統放置在所述殼內部。