[发明专利]机器视觉螺纹参数测量的图像旋转方法

说明书

本发明公开了一种机器视觉螺纹参数测量的图像旋转方法，对螺纹图像进行滤波和二值化处理，对所述二值化处理后的螺纹图像进行平移并且确定图像转中心点坐标，逐行扫描平移后的螺纹图像获得每行黑色像素的边界点数目，将其中一行黑色像素的边界点数目分别与左右相邻行的黑色像素的边界点数目的差的绝对值再求差的绝对值与阈值大小关系确定是否旋转。本发明直接采用图像像素做为计算依据，减少了逐个对螺纹牙廓边拟合的繁琐过程，计算过程简单；降低了图像法螺纹测量时被测螺纹工件安装要求，简化了图像处理过程，提高了图像法螺纹测量的适应性。

技术领域

本发明属于螺纹测量技术领域，具体涉及一种机器视觉螺纹参数测量的图像旋转方法。

背景技术

以螺纹投影图像来测量螺纹参数不仅效率高，可以实现在线检测，而且还能通过一次图像获取得到多项螺纹参数，其应用前景受到广泛关注。受获取图像时螺纹安装水平影响，被测螺纹轴线很难与图像坐标系坐标轴完全平行(或垂直)，使得螺纹参数求解困难。对螺纹图像进行适当旋转，使螺纹轴线基本与图像坐标轴平行(或垂直)，则可以方便螺纹参数的求解。虽然精确的安装可以规避图像旋转这一环节，但却会大大限制图像法螺纹测量的应用场合。

在非精确安装的测量条件下，图像法螺纹测量时获得的螺纹图像总会与图像坐标系坐标轴存在一定夹角，如图1(a)所示，螺纹轴线o′o′与坐标轴ox的平行线o″o″存在夹角α，如果以α角度顺时针旋转螺纹图像后可得到图1(b)所示螺纹图像，则可以方便求解螺纹大径等参数。螺纹工作面为螺纹牙两侧螺旋面，对1(a)，尽管理论上按照图像中螺纹牙两侧投影线延伸交点间连线的方法可以求解出螺纹轴线与图像坐标系夹角α；但是当螺纹存在螺纹牙歪斜或牙廓存在其它缺陷时，该方法则产生误差，甚至发生方向性错误，如图1(c)所示中α′和图1(a)α，尽管实际螺纹轴线与图像坐标系坐标轴ox夹角α未变，但是在图1(c)则判断为α′，而且与ox坐标轴平行线o″o″所成夹角方向也发生了改变。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种机器视觉螺纹参数测量的图像旋转方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种机器视觉螺纹参数测量的图像旋转方法，该方法为：对螺纹图像进行滤波和二值化处理，对所述二值化处理后的螺纹图像进行平移并且确定图像转中心点坐标，逐行扫描平移后的螺纹图像获得每行黑色像素的边界点数目，将其中一行黑色像素的边界点数目分别与左右相邻行的黑色像素的边界点数目的差的绝对值再求差的绝对值与阈值大小关系确定是否旋转。

上述方案中，所述将其中一行黑色像素的边界点数目分别与左右相邻行的黑色像素的边界点数目的差的绝对值再求差的绝对值与阈值大小关系确定是否旋转，之后，该方法还包括：如果确定需要旋转，以所述图像转中心点坐标进行顺时针或者逆时针方向以及旋转角度进行旋转，旋转之后重新根据其中一行黑色像素的边界点数目分别与左右相邻行的黑色像素的边界点数目的差的绝对值再求差的绝对值与阈值大小关系确定是否旋转。

上述方案中，所述对所述二值化处理后的螺纹图像进行平移，之前，该方法还包括：对二值化处理后的螺纹图像进行增幅获得二值化后的螺纹图像的行宽W₀、行高H₀，增幅后的图像行、宽均为

上述方案中，所述对所述二值化处理后的螺纹图像进行平移，具体为：按图像坐标系平移增幅后的螺纹图像，使其x，y方向分别按照平移，并确定图像旋转中心点坐标

上述方案中，所述逐行扫描平移后的螺纹图像获得每行黑色像素的边界点数目，具体为：首行行号为i，第i行黑色像素的最小列号n_A、边界点数目N_i，第i+1行黑色像素的最小列号n_B、边界点数目N_i+1，第i+2行黑色像素的最小列号n_C、边界点数目N_i+2。