[发明专利]基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法

权利要求书

1.一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待测尼龙齿轮放在影像测量仪工作平台上并使其位于相机视野中心，然后采集齿轮图像，并对采集到的齿轮图像进行预处理；

S2、选取Canny算子提取图像的边缘信息，进行边缘特征选择，得到齿轮图像的有效边缘，并计算得到齿轮的中心孔的圆心位置以及齿轮的齿顶圆的半径r_d和齿根圆的半径r_g；

S3、以中心孔的圆心为圆心，以齿顶圆的半径r_d和齿根圆的半径r_g的平均值为半径，画出中间圆，得到中间圆与齿廓边缘的全部交点，以任意一个交点为起点，依次计算出每相邻两点的距离d₁，d₂……d_2z，其中z表示齿轮齿数，将依次得到的所有相邻两交点间的距离分为两个数组，一组为齿厚数组，一组为齿槽宽数组，计算两个数组的欧氏距离；

S4、小幅度改变中间圆的半径，重复步骤S3，计算两数组的欧氏距离，直至得到最小的欧式距离，其对应的中间圆的半径即为齿轮分度圆。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，若d₁表示一个齿厚两侧距离，则齿厚数组为A＝{A₁,A₂,A₃,.....A_Z}＝{d₁,d₃,d₅,.....d_2z-1}，齿槽宽数组为B＝{B₁,B₂,B₃,.....B_Z}＝{d₂,d₄,d₆,.....d_2z}，欧式距离的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，图像预处理的方法为中值滤波法，其具体步骤为：将图像分成多个奇数模板，对每个奇数模板内的像素值进行排序，选择排序得到的序列中的中值作为该模板的输出像素；

所述步骤S2的具体步骤为：

选取canny算子提取图像中的边缘信息，通过特征选择得到中心孔的有效边缘，采用几何法拟合得到中心孔的连续边缘，并计算得到齿轮的中心孔的圆心位置；

根据边缘信息，进行轮廓特征选择，得到齿轮轮廓，计算齿轮轮廓的最小外接圆半径得到齿顶圆半径r_d；计算齿轮轮廓的最大内接圆得到齿根圆半径r_g。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，计算齿轮轮廓的最大外接圆得到齿根圆半径r_g的具体步骤为：

在图像中设定一个阈值，对灰度化处理后的图像进行二值化处理，二值化处理后对图像进行区域填充，然后计算图像区域的最大内接圆半径，得到齿根圆半径r_g。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，所述步骤S4中，改变中间圆的半径时，其步长为0.05个像素。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉技术的尼龙齿轮分度圆测量方法，其特征在于，还包括采用标定板对测量系统进行标定，完成像素当量计算的步骤。