[發明專利]基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法

在審

• 申請號: 202010153057.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111220131A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 李聰;張肖;王守仁;尹建國;李勇;郭培全;熊天英;亓效鋼;劉如偉;侯志堅
• 申請（專利權）人: 山東開泰智能拋噴丸技術研究院有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G01D21/02;B24C9/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李舜江

本發明涉及一種基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法，所述的拋射角度的檢測方法，包括以下步驟：S1：光纖傳感器模塊檢測到右彈丸穿過篩選片孔時，開始計時，當彈丸到達稱體平面板時，啟動橫向、縱向高速攝像模塊拍照；S2：上傳拍照圖像，對圖像進行修整、濾波、特征值求出；S3：求取彈丸拋射角度，公式如下：α＝arctan(x₁/h₁)；β＝arctan(y₁/h₁)；式中，α為彈丸橫向拋射角度，β為彈丸縱向拋射角度，x₁為拍攝時刻彈丸橫向偏移距離，y₁為拍攝時刻彈丸縱向偏移距離，h₁為拍攝時刻彈丸到篩選片的垂直距離。

技術領域

本發明屬于拋丸機檢測設備技術領域，具體涉及一種基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法。

背景技術

拋丸機是利用高速旋轉的葉輪把丸、砂拋擲出去，高速撞擊零件表面，達到表面處理的要求的機械設備。經過處理的丸、砂金屬耐磨性、耐腐蝕性、美觀度提高，同時增強噴涂的附著力和均勻性。不同的金屬工件處理標準也不一樣，這就要求獲知不同的拋丸機和不同的彈丸的拋射力度、噴射角度、拋射速度以及拋噴時間等參數，以實現高效率拋噴。彈丸拋射角度和速度是拋噴效果重要參數。所以獲取拋丸機不同轉速、不同彈丸下的拋射角度和速度是非常重要。

目前，國內外拋丸機行業測量拋射角度和速度的設備和方法沒有。測量拋丸機拋射力度主要采用兩種形式：1.美國EI與美國HOPE品牌產品的阿爾門試片—阿爾門測量儀。該測量儀的原理：利用高速運動的彈丸流對金屬表面的沖擊而使表面產生循環塑性應變層，由此導致該層的顯微組織發生有利的變化并使表層引入殘余壓應力場。阿爾門試片是用來表示拋噴丸效果的一種標準樣塊，材質為SAE1070彈簧鋼，對其進行拋噴丸后，因為殘余應力的作用會使試片產生一定得弧度，使用弧高度測試儀可以測得弧高度來換算出拋噴丸強度。該方面優點，簡單可靠，但測量的數據不準確，無彈丸方向概念，且測量結果隨機性很大，沒得到普遍推廣；2.日本新東SINTO技術的測量設備。該設備測量原理就是利用一個壓力傳感器，采用計算機進行實時采集傳感器的壓力信號，獲取一定的數據進行后，進行分析獲得拋射力度。該測量設備測定的數據具有很多不確定性，測量數據極不準確，僅作為研究彈丸拋射力作為概念。

鑒于此，申請人已經提供設計了一種拋丸機彈丸的拋射檢測裝置，并申請發明專利，申請號為2020100946042。

上述專利申請中已經提供檢測裝置的具體結構，本申請以上述專利申請中提供的檢測裝置為基礎，提供基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法。

上述專利申請中，實際給出兩種不同的技術方案，第一種為不帶攝像功能的檢測裝置，即不包含橫向攝像模塊、豎向攝像模塊；第二種為帶攝像功能的檢測裝置，即包含有橫向攝像模塊、豎向攝像模塊。

本申請技術方案以上述專利申請中的第二種帶攝像功能的檢測裝置為基礎，針對該檢測裝置提出一種基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于，提供設計一種基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度及速度的檢測方法，以解決現有技術中的技術問題。

為實現上述目的，本發明具體給出以下技術方案：

一種基于二維視覺的拋丸機彈丸拋射角度的檢測方法，包括以下步驟：

S1：光纖傳感器模塊檢測到右彈丸穿過篩選片孔時，開始計時，當彈丸到達稱體平面板時，啟動橫向、縱向高速攝像模塊拍照；

S2：上傳拍照圖像，對圖像進行修整、濾波、特征值求出；

S3：求取彈丸拋射角度，公式如下：

α＝arctan(x₁/h₁)；