[发明专利]一种基于三维轮廓的螺纹参数测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于三维轮廓的螺纹参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取多张螺纹件不同角度的螺纹二维轮廓图像；

对每张螺纹二维轮廓图像进行预处理；

对预处理后的每张螺纹二维轮廓图像进行图像边缘轮廓检测，检测图像边缘轮廓后，检测轮廓图像中存在的直线，过滤掉多余的直线线段，筛选出螺纹两侧牙型轮廓的直线段；

根据螺纹参数定义分离螺纹的牙顶像素和牙底像素，计算螺纹相关参数；

将每张螺纹二维轮廓图像所得到的螺纹参数进行合成处理，合成得到螺纹的三维轮廓参数。

2.根据权利要求1所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，

对多张螺纹二维轮廓图像进行预处理包括进行灰度化处理和/或降噪处理。

3.根据权利要求2所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，

采用双边滤波算法对多张螺纹二维轮廓图像进行降噪处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，

对预处理后的每张螺纹二维轮廓图像进行图像边缘轮廓检测具体包括以下步骤：

A1)通过Canny算子检测图像边缘轮廓，得到螺纹的二维轮廓图像；

A2)采用霍夫变换线检测方法检测二维轮廓图像中存在的直线；

A3)过滤掉多余直线线段，筛选出螺纹两侧牙型轮廓的直线段。

5.根据权利要求1-3任一项所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，

根据螺纹参数定义分离螺纹的牙顶像素和牙底像素，计算螺纹相关参数，具体包括以下步骤：

B1)根据螺纹参数定义分离螺纹的牙顶像素和牙底像素，分别计算出螺纹左轮廓与右轮廓的中径线、大径线和小径线；

B2)利用左、右轮廓的直线距离计算出螺纹的中径、大径和小径；

B3)通过计算牙顶像素的距离计算螺纹的螺距。

6.根据权利要求1-3任一项所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，

采用CCD摄像头获取多张螺纹件不同角度的螺纹二维轮廓图像。

7.根据权利要求6所述的螺纹参数测量方法，其特征在于，在获取多张螺纹件的螺纹二维轮廓图像前，对摄像头参数进行标定。

8.一种基于三维轮廓的螺纹参数测量系统，其特征在于，包括：

图像采集装置，用于获取多张螺纹件不同角度的螺纹二维轮廓图像；

图像预处理装置，用于对每张螺纹二维轮廓图像进行预处理；

图像边缘轮廓检测装置，用于对预处理后的每张螺纹二维轮廓图像进行图像边缘轮廓检测，检测图像边缘轮廓后，检测轮廓图像中存在的直线，过滤掉多余的直线线段，筛选出螺纹两侧牙型轮廓的直线段；

螺纹参数计算装置，用于根据螺纹参数定义分离螺纹的牙顶像素和牙底像素，计算螺纹相关参数；

三维轮廓参数合成装置，用于将每张螺纹二维轮廓图像所得到的螺纹参数进行合成处理，合成得到螺纹的三维轮廓参数。

9.根据权利要求8所述的螺纹参数测量系统，其特征在于，所述图像采集装置为CCD摄像头。