[發(fā)明專利]一種機(jī)械連接孔孔徑和窩徑檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011137899.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN112284274A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程暉;張?zhí)礻?/a>;黃朕祺;周賾遠(yuǎn);趙嘉棟;楊語
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/08
• 分類號(hào): G01B11/08;G01B11/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張夢(mèng)澤

本發(fā)明公開了一種機(jī)械連接孔孔徑和窩徑檢測(cè)方法及系統(tǒng)。該方法包括：使相機(jī)完成自動(dòng)對(duì)焦，并確定相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦位置；將所述相機(jī)設(shè)置在所述自動(dòng)對(duì)焦位置，并采集連接孔的圖像信息；對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，提取所述連接孔的邊界；基于連接孔邊界計(jì)算孔徑和窩徑的長(zhǎng)度。本發(fā)明通過相機(jī)對(duì)連接孔進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè)，獲得連接孔孔徑窩徑參數(shù)的真實(shí)值，可使得檢測(cè)精度達(dá)到像素點(diǎn)級(jí)別。且本發(fā)明通過相機(jī)完成連接孔的隔空測(cè)量，不與連接孔接觸，避免了對(duì)工件的損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字化智能檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)械連接孔孔徑和窩徑檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在復(fù)雜機(jī)械的裝配過程中，機(jī)械連接孔孔徑窩徑的檢測(cè)質(zhì)量是影響復(fù)雜機(jī)械裝配質(zhì)量的重要因素。

目前，在制造過程中，連接孔的孔徑窩徑通常是采用人工測(cè)量的方式，因此檢測(cè)質(zhì)量會(huì)隨工人的操作水平的不同而變化，檢測(cè)精度難以保證，工人的工作量也較大。目前，在制造中，采用較多的連接孔孔徑檢測(cè)方法為通止規(guī)檢測(cè)。雖然在成批量生產(chǎn)時(shí)，通止規(guī)檢測(cè)能較大的提高檢測(cè)速度，但由于通止規(guī)需通過連接孔，因此會(huì)對(duì)連接孔造成損傷，且通規(guī)在多次使用后也會(huì)產(chǎn)生磨損，影響檢測(cè)質(zhì)量。同時(shí)，通過通止規(guī)檢測(cè)，只能得到孔徑是否滿足公差要求，不能得到孔徑的具體數(shù)值，無法完成對(duì)孔徑的定量檢測(cè)。目前，锪窩的檢測(cè)方法為使用鉚釘或螺栓來檢查各個(gè)锪窩質(zhì)量，該方法受鉚釘或螺栓的精度影響較大，且由于鉚釘或螺栓需要與連接孔產(chǎn)生接觸，因此會(huì)對(duì)連接孔的精度造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械連接孔孔徑和窩徑檢測(cè)方法及系統(tǒng)，通過相機(jī)對(duì)連接孔進(jìn)行非接觸式測(cè)量，避免對(duì)連接孔造成損傷，并且通過對(duì)采集的圖像進(jìn)行識(shí)別，得到連接孔孔徑窩徑長(zhǎng)短軸長(zhǎng)度的具體數(shù)值，本發(fā)明可避免工人的操作水平對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種機(jī)械連接孔孔徑和窩徑檢測(cè)方法，包括：

使相機(jī)完成自動(dòng)對(duì)焦，并確定相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦位置；

將所述相機(jī)設(shè)置在所述自動(dòng)對(duì)焦位置，并采集連接孔的圖像信息；

對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，提取所述連接孔的邊界；

基于連接孔邊界計(jì)算孔徑和窩徑的長(zhǎng)度。

可選地，所述使相機(jī)完成自動(dòng)對(duì)焦，并確定相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦位置，具體包括：

初始化對(duì)焦參數(shù)；所述對(duì)焦參數(shù)包括：相機(jī)位置、相機(jī)移動(dòng)步長(zhǎng)和圖像清晰度；

按所述相機(jī)移動(dòng)步長(zhǎng)移動(dòng)相機(jī)，并更新所述相機(jī)位置；

在各所述相機(jī)位置對(duì)所述連接孔進(jìn)行拍攝；

通過Tenengrad圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算拍攝圖像的清晰度；

確定所述拍攝圖像的清晰度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的相機(jī)位置為自動(dòng)對(duì)焦位置。

可選地，所述拍攝圖像的清晰度的計(jì)算公式如下：

其中，I(x,y)表示拍攝圖像在(x,y)處的灰度值，n為拍攝圖像中像素點(diǎn)總數(shù)，Q表示拍攝圖像的清晰度，Gx表示圖像某像素點(diǎn)處橫向求導(dǎo)的內(nèi)核，Gy表示圖像某像素點(diǎn)處縱向求導(dǎo)的內(nèi)核，S(x,y)表示圖像在(x，y)處的梯度值。

可選地，所述對(duì)所述圖像信息進(jìn)行處理，提取所述連接孔的邊界，具體包括：

對(duì)采集的圖像進(jìn)行二值化處理，通過設(shè)定不同的灰度閾值，分別得到孔徑圖像和窩徑圖像；

利用Sobel邊緣檢測(cè)算法，提取二值化后的所述孔徑圖像和所述窩徑圖像的圖像邊界。