[发明专利]锯齿形螺纹视觉检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及螺纹检测技术领域，尤其涉及锯齿形螺纹视觉检测方法。

背景技术

随着工业技术的迅猛发展，机械装置的自动化程度越来越高，在这过程中也对生产制造中的工件精度要求越来越高。

传统的螺纹质量检测的主要方法是螺纹环规或塞规、用螺纹千分尺测量、用齿厚游标卡尺测量、三针测量法、双针测量法，这种测量方法存在测量速度慢、测量精度低的确定，不利于提供流水线的自动化检测速度，已经满足不了现代工业对螺纹工件质量测量效率和精度等方面的要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供锯齿形螺纹视觉检测方法，其检测得到的螺纹工件精度高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

锯齿形螺纹视觉检测方法，包括如下步骤：

步骤一：对标准螺纹工件建立模板轮廓特征；

步骤二：对待检测螺纹工件建立轮廓特征；

步骤三：判断标准工件的模板轮廓特征和待检测工件的轮廓特征的相似度是否达到预设值且满足目标个数，若是，则认定待检测螺纹工件初步合格，执行步骤四，否则，认定待检测螺纹工件不合格，丢弃该待检测螺纹工件；

步骤四：建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个螺牙；

步骤五：以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征的所有坐标点集合(X1，Y1)，获取所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极大值Ymax和所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极小值Ymin，并获取所有坐标点集合中(X1，Y1)中的Y1大于或小于极大值Ymax预设范围内的所有坐标点的集合A，以及获取所有坐标点集合中(X1，Y1)中的Y1大于或小于极大值Ymin预设范围内的所有坐标点的集合B；将集合A和极大值Ymax拟合成直线M1，将集合B和极小值Ymin拟合成直线M2，并根据直线M1和直线M2求取螺纹大径d、螺纹小径d1和螺纹中径d2；

步骤六：根据中线L获取直线L3和直线L4，并根据直线L3、直线L4分别与螺牙轮廓特征的交点求取螺距p，所述直线L3和直线L4分别平行于中线L，中线L位于直线L3和直线L4之间，且直线L3和直线L4与中线L的距离均为螺纹中径的一半；

步骤七：获取任意一螺牙两侧的谷值点m1、谷值点m2、该螺牙的峰值点m3、峰值点m4以及直线T1，根据谷值点m1和峰值点m3生成第一正方形区域以拟合成直线L5，根据谷值点m2和峰值点m3生成第二正方形区域以拟合成直线L6，判断直线L5与直线T1之间的夹角α1以及直线L6与直线T1之间的夹角α2分别是否满足预设范围，若是，则该待检测螺纹工件合格，否则，不合格；其中，所述峰值点m3为直线M1上靠近谷值点m1的一个端点，所述峰值点m4为直线M1上靠近谷值点m2的一个端点，谷值点m1为直线M2上最靠近直线M1一侧的一端点，谷值点m2为直线M2上最靠近直线M1另一侧的一端点，所述直线T1与谷值点m2所在的直线M2垂直。

优选的，所述步骤一包括如下子步骤：

步骤1.1：获取标准螺纹工件的灰度图片，并在灰度图片上选取一搜索区域；

步骤1.2：在搜索区域中对比相邻像素之间的对比度，当对比度大于第一预设值时形成模板轮廓特征；

步骤1.3：对模板轮廓特征进行预设的第一角度范围变化，获取一系列的模块轮廓特征；

步骤1.4：保存系列的模板轮廓特征。

进一步优选的，所述第一预设值为40，所述预设的第一角度范围为±0.5°。

优选的，所述步骤二包括如下子步骤：

步骤2.1：获取待检测螺纹工件的灰度图片，并在灰度图片上选取一搜索区域；

步骤2.2：在搜索区域中对比相邻像素之间的对比度，当对比度大于第二预设值时形成轮廓特征；

步骤2.3：对轮廓特征进行预设的第二角度范围变化，获取一系列的轮廓特征；

步骤2.4：保存系列的轮廓特征。

进一步优选的，所述第二预设值为20，所述预设的第二角度范围为±0.5°。

优选的，步骤三中所述预设值为75％，目标个数为1。

优选的，步骤4.1：建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，该螺牙具有多个螺牙；

步骤4.2：处理待检测螺纹工件其中一侧的螺牙轮廓特征以形成闭合轮廓D1，处理待检测螺纹工件另一侧的螺牙轮廓特征以形成闭合轮廓D2；