[发明专利]基于外部传感器触发线阵相机的触发系统及图像检测方法

权利要求书

1.一种基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，其特征在于，所述基于外部传感器触发线阵相机的触发系统包括：

激光测距的传感器，放置于齿轮的侧面，用于检测齿轮的齿顶与齿谷；当检测到旋转齿轮的齿顶信号时，将该信号传递给差分信号转换板；

差分信号转换板，接收激光测距的传感器传输的信号，并进行转换为与线阵相机匹配的差分信号；并利用所述差分信号触发所述线阵相机进行图像采集；

线阵相机，接收差分信号转换板发送的进行图像采集的指令，进行图像拍照并对旋转齿轮的多部位运行视觉算法；

根据所述基于外部传感器触发线阵相机的触发系统的齿轮图像检测方法，所述齿轮图像检测方法包括：

激光测距的传感器检测到旋转齿轮的齿顶信号时，将该信号传递给差分信号转换板；

所述差分信号转换板对接收的传感器传输的信号转换为与线阵相机匹配的差分信号；并触发所述线阵相机进行图像采集；

所述线阵相机接收图像采集的指令后，进行图像拍照并对旋转齿轮的多部位运行视觉算法；

所述视觉算法包括：

步骤一，对图像阈值分割后，确定齿面区域边缘，定位到待提取边缘倒角区域；

步骤二，对齿面倒角处边缘提取，对提取边缘进行长度、角度及圆度的筛选，确定可用边缘及特征点；

步骤三，对边缘提取时同时记录提取到边缘线的齿根和齿顶的间距；记录对应处的齿根点坐标，齿顶点坐标，齿根齿顶点间距离；

步骤四，检验初始端点的准确性，利用以上步骤一～步骤三求得的初始点确定待检测区域；其中，初始点中的初始端点检测依据包括：原始初始点坐标定出预先规定的区域，然后二次严格边缘提取，比较二次严格边缘提取点坐标与初始点坐标绝对值之差；

步骤五，初次数据做筛选，仅对初始点中点间距较小的多余点：对于齿根点间距先前统计的结果，进行数据处理，去掉前30％的数据和后30％的数据，仅保留中间40％的数据，对数据取平均值，即为均值齿根间距；将初始求得的齿根间距与均值齿根间距做差，将差值小于标准齿根间距60个像素点的齿根筛选掉；

步骤六，空缺点填补：从上到下依次遍历对初始点根据间距值做行值筛选，标准点向下平移固定间距即为下侧点的标准坐标，若下侧点的坐标空缺，则采用下侧点的标准坐标进行填补；

步骤七，填补后，行值从小到大依次遍历，缩小待检测区域，重复边缘提取，利用新求得的点与原始坐标点之差、及新求的点与下一点点坐标之差为判断依据确定新求得的点坐标是否合格；

步骤八，强化数据处理：若相邻齿根间距相等，则齿根行坐标从上到下呈一次曲线分布，强化数据处理中对齿根行坐标相邻点做数据筛查；相邻点差距较大即为问题点。

2.根据权利要求1所述的基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，其特征在于，所述差分信号转换板将激光测距的传感器发送的24V集电极信号转换为5V差分信号。

3.根据权利要求1所述的基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，其特征在于，所述线阵相机为多个，采用串联或并联的方式与所述差分信号转换板连接。

4.根据权利要求1所述的基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，其特征在于，所述激光测距的传感器、差分信号转换板、线阵相机在检测旋转齿轮的齿顶时同步触发。

5.根据权利要求1所述的基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，其特征在于，当激光测距的传感器第一次检测到齿顶时触发线阵相机拍照，线阵相机拍照到指定的行数后返回图片，此时齿轮继续旋转检测到下一个齿顶继续给线阵相机拍照的触发信号，但是此时线阵相机的第一次触发信号拍摄的照片尚未拍照完成，第二次的拍照信号无效，依次类推，无论给多少次拍照信号只要相机处于拍照中信号无效，只有在相机没有处于拍照中时，给入触发信号相机触发线阵相机拍照。

6.一种差分信号转换板，其特征在于，所述差分信号转换板应用于权利要求1～4任意一项所述基于外部传感器触发线阵相机的触发系统，并执行如下步骤：

接收激光测距的传感器传输的信号，并进行转换为与线阵相机匹配的差分信号；并利用所述差分信号触发所述线阵相机进行图像采集。