[发明专利]定向管平行度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对平行多轴零件的平行度的测量技术，尤其涉及一种针对定向管的平行度测量方法。

背景技术

对于大型轴类零件，例如定向管，常规几何量具难以对其平行度进行测量。目前，对多轴零件平行度测量的方法主要有两大类：瞄靶法和双经纬仪法等。瞄靶法主要有人工瞄靶法以及在此基础上改进的激光准直瞄靶法，此类方法需在炮口正前方数十米处放置靶板，通过对靶板上十字线或光斑的测量间接计算定向管间的平行度，测量过程中引入误差的环节较多，故测量精度较低。双经纬仪法用插在定向管两端带传感器的心轴的圆心连线作为定向管的轴线，所以定向管端部的尺寸精度、形状精度以及心轴制造的同轴度误差和安装随机误差都会影响测量结果的准确性。另外，对于上述两类方法，一个测量循环只能对一根定向管的轴线参数进行测量，而且测量辅助时间长，测量过程信息化水平和自动化水平低，需多人协同完成，结果受主观影响很大。近年来， 随着试验的信息化水平正在大幅提升，以上测量方法明显已经滞后。

因此，确有必要提供一种新的平行度测量方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种定向管的平行度测量方法，其可有效改善现有技术中存在的测量精度不准，测量过程不方便的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种定向管平行度测量方法，包括如下步骤：

首先，进行图像采集：在定向管两端设置用于采集定向管端面图像并进行图像存储的摄像头，并在摄像头的视场范围内设置一铅垂线，所述定向管的端面图像中设置一基准管并以该基准管的管心作为坐标原点，以所述铅垂线作为纵坐标； 

然后，进行图像处理：对摄像头采集到的定向管两端的端面图像进行如下步骤的处理：图像类型转化、图像滤波、图像分割、图像边缘检测及图像细化，所述图像滤波采用Sigma滤波，所述图像边缘检测包括边缘粗检测及边缘精检测；所述图像细化为利用最小二乘法或遗传算法进行反复迭代来还原定向管端面图像；

最后，对图像边缘进行图像分析，包括如下步骤：图像的特征参数提取、参数分析计算及平行度判定。

进一步地，所述特征参数提取包括确定每根定向管在所属图像的二维平面坐标，所述参数分析计算时进行图像配准并建立三维坐标系基准，进而得出定向管两端在所述三维坐标系内的数值；所述平行度判定时根据所述数值建立定向管空间位置模型并得出定向管平行度数据。

进一步地，所述边缘精检测运用三次平均数据处理法进行，把检测精度提高到亚像素级。

进一步地，进行图像配准时，以定向管两端的两幅端面图像中的管心为参考点。

与现有技术相比，本发明定向管平行度测量方法利用图像技术来测量定向管，其测量结果精度高，且测量过程十分方便。

【附图说明】

图1（A）、（B）分别为本发明定向管平行度测量平台的主视图及侧视图。

图2（A）、（B）为定向管两端的视图。

图3为本发明定向管平行度测量方法中各个步骤的流程图。

【具体实施方式】

本发明提供一种定向管平行度测量方法，其利用一测量平台进行平行度的测量，该测量平台提供一图像采集系统及一图形工作站，并利用图像采集系统采集定向管两端的图像，在利用所述图形工作站对图像进行处理，从而测量出定向管的平行度，以下进行具体说明。

本发明的平行度测量方法包括如下步骤：

首先，进行图像采集：利用摄像头对定向管端面进行图像采集，并将采集到的端面图像进行存储；具体来说，是在定向管两端设置摄像头，用于采集定向管两端端面的图像。

然后，进行图像处理：包括如下步骤：图像类型转化、图像滤波、图像分割、图像边缘检测及图像细化，所述图像滤波采用Sigma滤波，所述图像边缘检测包括边缘粗检测及边缘精检测；所述图像细化利用最小二乘法或遗传算法进行反复迭代来还原定向管端面图像。

最后，对图像边缘进行图像分析，包括如下步骤：提取图像特征参数、参数分析计算及平行度判定，所述提取特征参数包括确定每根定向管在所属图像的二维平面坐标，所述参数分析计算时进行图像配准并建立三维坐标系基准，进而得出定向管两端在所述三维坐标系内的数值；所述平行度判定时根据所述数值建立定向管空间位置模型并得出定向管平行度数据。