[发明专利]一种球形工件表面光洁度自识别方法及抛丸机

权利要求书

1.一种球形工件表面光洁度自识别方法，其特征在于，所述方法基于抛丸机；所述抛丸机包括：支撑装置，摄像装置，光源装置，抛丸装置，顶升机构，图像处理系统，控制系统；

其中，支撑装置包括承载部和升降机构，所述承载部底端设有用于驱动球形工件转动的电机；

其中，所述承载部包括与电机输出端连接的底板，所述底板的上方设有支撑环，所述底板与所述支撑环之间通过连接杆连接，所述球形工件安装在所述支撑环内；

其中，摄像装置包括相机支架，以及设于所述相机支架上的线阵相机；

其中，所述光源装置用于照射球形工件表面产生检测用的反射光；

其中，所述顶升机构设于所述球形工件的下方，且顶升机构的轴心与球形工件的球心为偏心设置，所述顶升机构的执行端伸出以使所述球形工件在所述支撑环内翻转；

所述方法包括：

步骤S1：对现有已完成抛丸的球形工件进行拍摄，将摄得的照片作为标准图样存储到图像处理系统；

步骤S2：将待处理的球形工件放置在承载部上，打开光源装置与线阵相机，保证线阵相机的镜头中心与球形工件的反射光中心重合；

步骤S3：打开电机，电机驱动承载部转动，进而承载部带动球形工件转动，当球形工件的起始位置转到正对线阵相机位置时拍摄照片，此后球形工件每隔一定转动角度，线阵相机曝光拍摄一次照片；

步骤S4:图像处理系统读取摄得的图像，进而将球形工件不同累计转动角度下摄得的图像进行拼接，再将拼接后的图像进行光洁度识别，得到整个球形工件的光洁度-θ图，将光洁度-θ图与所述标准图样进行差分计算得到偏差图样；

步骤S5：关闭电机，之后控制系统依据偏差图样判定球形工件合格与否，若判定合格，抛丸工作结束，若判定不合格执行步骤S3。

2.如权利要求1所述的一种球形工件表面光洁度自识别方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤包括：

S20：打开光源装置使球形工件的表面产生反射光，调节线阵相机的靶面中心与球形工件的反射中心重合，之后进行摄像装置的参数设置，再根据图像微调线阵相机的高度，完成初步装调。

3.如权利要求1或2所述的一种球形工件表面光洁度自识别方法，其特征在于：用于摄得图像的拼接公式如下：

式中，x表示摄得图像的像素横坐标，y表示摄得图像的像素纵坐标，I(x,y)表示两幅图像I₁和I₂拼接后的图像，L(x,y)和R(x,y)表示两幅图像I₁和I₂的重叠区域，α为权值，取值范围为[0,1],α的值由重叠区域的像素点计算得到，α＝T₂/(T₁+T₂)，T₁为图像I₁中重叠区域的所有像素和，T₂为图像I₂中重叠区域的所有像素和。

4.一种抛丸机，应用了如权利要求1-3任一项所述的球形工件表面光洁度自识别方法，其特征在于，包括：

支撑装置，支撑装置包括承载部和升降机构，所述承载部底端设有用于驱动所述球形工件转动的电机；

抛丸装置，所述抛丸装置用于向球形工件表面抛丸；

光源装置，所述光源装置用于照射球形工件表面产生检测用的反射光；

摄像装置，所述摄像装置包括相机支架，以及设于所述相机支架上的线阵相机，当球形工件的起始位置转到正对线阵相机位置时拍摄照片，此后球形工件每隔一定转动角度，线阵相机曝光拍摄一次照片；

图像处理系统，图像处理系统读取摄得的图像，进而将球形工件不同累计转动角度下摄得的图像进行拼接，再将拼接后的图像进行光洁度识别，得到整个球形工件的光洁度-θ图，将光洁度-θ图与所述标准图样进行差分计算得到偏差图样；

控制系统，控制系统用于根据偏差图样判定球形工件合格与否，进而根据判定结果控制电机是否开启。

5.如权利要求4所述的一种抛丸机，其特征在于：所述摄像装置与所述抛丸装置设于球形工件相对的两侧。

6.如权利要求4所述的一种抛丸机，所述光源装置与所述摄像装置设于球形工件的同侧。