[发明专利]一种基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法

权利要求书

1.一种基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取含有原始参数数据的原始滚珠丝杠设计信息模板；

S2：通过图像采集设备获取滚珠丝杠法向截面图像；

S3：通过图像快速计算方法对采集到的滚珠丝杠法向截面图像进行图像曲率计算，获得其平均图像曲率；

S4：通过平均图像曲率获取滚珠丝杠法向截面图像的边缘轮廓信息数据；

S5：将原始滚珠丝杠设计信息模板内的原始参数数据与滚珠丝杠法向截面图像的边缘轮廓信息数据进行相关性计算，确定滚珠丝杠双圆弧的区域位置信息；

相关性计算算法为：

，

其中，为像素点相关值，，为矩阵行列序号，为归一化原始设计轮廓信息模板，，为模板行列序号，为图像边缘信息，M，N为图像最大行列序号，计算完成后，相关值最大像素点即为测量区间的起始点位置；

S6：通过最小二乘法进行双圆弧圆心及半径信息数据的拟合，计算得到滚珠丝杠参数。

2.根据权利要求1所述的基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法，其特征在于，所述的S3中,图像曲率快速计算方法的算法为：

其中，为卷积运算操作，为采集的滚珠丝杠法向截面图像。

3.根据权利要求1所述的基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法，其特征在于：所述的S4中，对滚珠丝杠法向截面图像的边缘轮廓信息数据进行获取的算法为：

，

其中，为图像平均曲率矩阵，，为矩阵行数，为矩阵列数，为平均曲率阈值，为最大边缘宽度，则其边缘位置可表述为：

。

4.根据权利要求1所述的基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法，其特征在于，所述的S6中双圆弧圆心及半径的信息数据拟合的算法为：

，

其中为进行圆弧拟合的第i个像素点位置，N为拟合像素点数量，a, b,c为圆弧表达式的三个系数，圆弧拟合完毕后通过三个表达式系数进行圆心及半径信息的获取，其具体算法为：

，

，

，

其中，（x_0,y₀）为圆心的坐标，r为圆弧半径。

5.根据权利要求1所述的基于图像曲率快速计算的滚珠丝杠参数视觉测量方法，其特征在于，所述滚珠丝杠参数是滚道内的两个圆弧半径以及两个圆弧的圆心距离。