[发明专利]一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置

权利要求书

1.一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，其特征在于：包括软轴移送装置、X射线扫描成像装置、图像采集处理装置、控制装置；

所述的X射线扫描成像装置包括铅房、X射线源、线阵探测器和软轴导轨，铅房底部和顶部分别安装X射线源和线阵探测器，其中X射线源的射线辐射中心和线阵探测器的成像中心位于同一垂直轴线上，软轴导轨包括左侧软轴导轨和右侧软轴导轨，铅房左右两侧的中间部位设置开口，左侧软轴导轨固定于铅房内部左侧开口处，右侧软轴导轨固定于铅房内部右侧开口处，左侧软轴导轨和右侧软轴导轨供软轴进出，左侧软轴导轨和右侧软轴导轨选用圆形薄壁钢管，所述开口的大小和圆形薄壁钢管的直径相匹配，左侧软轴导轨和右侧软轴导轨中间留下有缝隙，为软轴在铅房中行进时的X射线成像区域；

所述图像采集处理装置由工业计算机主机、显示器构成，其中，工业计算机主机通过通信电缆线与线阵探测器相连，负责实时接收软轴的X射线探测数据并在显示器上显示，同时对X射线探测数据进行图像处理，完成软轴钢珠自动计数和位置标注，包括如下步骤：

(1)、获取软轴的原始图像，同时复制一幅图像记为f(x,y)；

(2)、使用固定阈值T₁将f(x,y)二值化，提取软轴成像区域，得到图像B(x,y)；

(3)、在垂直方向上对B(x,y)中的软轴区域进行缩小操作，第一次缩小为原来的80％，得到图像B₁(x,y)，第二次缩小为原来的30％，得到图像B₂(x,y)，使用图像B₁(x,y)减去图像B₂(x,y)，得到图像M(x,y)；

(4)、使用垂直的直线型结构元素对f(x,y)进行膨胀运算，得到图像g(x,y),再对g(x,y)设定固定阈值T₂进行二值化处理，得到图像R(x,y)；

(5)、使用图像M(x,y)和图像R(x,y)进行像素间的数学相与运算，得到的结果图像记为F(x,y)；

(6)、计算结果图像F(x,y)中每个白色区域的面积，并求出这些区域的平均面积S，然后统计面积处于0.8倍到1.2倍S之间的白色区域个数，即为软轴的珠子个数；

(7)、计算步骤(6)中留下的每个白色区域的质心，以此质心坐标为中心，在图像f(x,y)上绘制边长为9的正方形，完成软轴珠子位置的自动标注，实现软轴钢珠的自动检测；所述的软轴移送装置用于软轴在铅房内部的软轴导轨上的移动；所述的控制装置用于控制软轴移送装置的启停、X射线扫描成像装置的开关。

2.如权利要求1所述的一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，其特征在于：所述的软轴移送装置包括软轴自动进料装置、软轴自动出料装置，软轴自动进料装置和软轴自动出料装置固定于X射线扫描成像装置上，所述的软轴自动进料装置固定于铅房左侧外部，进料区域与铅房左侧开口区域重合，将软轴直接从外部送入到铅房导轨内，软轴自动出料装置固定于铅房右侧外部，出料区域与铅房右侧开口区域重合，将软轴从铅房内部送出到外部。

3.如权利要求1所述的一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，其特征在于：所述的控制装置包括电气柜、启动停止按钮和工作台，其中：所述的X射线扫描成像装置独立于工作台之外，电气柜与软轴移送装置、X射线源、线阵探测器、电脑主机和显示器、工作台启动停止按钮相连，提供整个装置的电力供应。

4.如权利要求3所述的一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，其特征在于：所述的电气柜位于工作台左侧，图像采集处理装置中的电脑主机位于工作台右侧，电脑显示器位于工作台之上，启动和停止按钮安装于工作台靠近电气柜的一侧，按下启动按钮后，所述的软轴移送装置的软轴自动进料装置把软轴从X射线扫描成像装置的左侧匀速送入，从右侧由自动出料装置匀速送出，运动过程中完成软轴的X射线图像扫描采集，数据实时传送到电脑主机内，并对滚珠的自动计数和位置标注，完成软轴的自动检测并在显示器上显示，软轴检测完成后按下停止按钮，图像采集处理装置自动保存软轴采集的原始图像和标注结果的检测图像，同时输出检测报表，完成滚珠式操纵软轴的一次检测。