[发明专利]一种用于检验力矩器的方法

摘要

本发明涉及一种用于检验力矩器的方法。该方法主要包括以下步骤：1)获取力矩器图像；2)图像处理；3)力矩器的角度计算；4)极差计算；5)合格品判定；通过视觉图像处理技术实现了力矩器的自动化检验，并且该方法检测效率高、精度高，大大节约了人力成本。

主权项

1.一种用于检验力矩器的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取力矩器图像；通过控制力矩器旋转，配合线扫相机线速率，采集两帧图像，第一帧图像包括力矩器上U形口、第1线圈以及第2线圈完整图像；第二帧图像包括第2线圈的下边缘图像，第3线圈和第4线圈完整图像以及第1线圈的上边缘图像；2)图像处理；2.1)求取U形口的中心坐标点；2.2)求取力矩器4个线圈的形心坐标；2.2.1)提取力矩器各线圈的边缘；对两帧图像进行图像处理，分别提取第一帧图像上第1线圈和第2线圈的上、下边缘点集合；第二帧图像上第2线圈的下边缘点集合、第3线圈和第4线圈的上、下边缘点集合以及第1线圈的上边缘点集合；2.2.2)提取力矩器各线圈形心坐标；对第一帧图像和第二帧图像中4个完整的线圈进行图像处理，提取各线圈轮廓，分别计算形心坐标(xq,yq)；3)力矩器的角度计算；3.1)确定4个线圈形心区间；确定4个线圈的形心坐标中的最大像素值列坐标yqmax以及最小像素列坐标yqmin，获取形心列坐标区间W；W＝[yqmin‑K,yqmax+K]K——正整数；3.2)求边缘交点；遍历列坐标属于形心区间的所有直线，获取直线与步骤2.2.1)所有边缘的交点；3.3)计算角度和像素的比例系数；选中步骤3.2)中属于形心区间所有直线中的任意一条直线t，提取直线t与第一帧图像上第1线圈的上边缘的交点A，直线t与第一帧图像上第2线圈的下边缘的交点B，直线t与第二帧图像上第2线圈的下边缘的交点C，直线t与第二帧图像上第1线圈的上边缘的交点D；A、B、C、D四个点的行坐标分别为xA、xB、xC、xD，比例系数的具体计算公式为：L1＝xB‑xA；L2＝xD‑xC；P为角度和像素的比例系数，单位为：°/pixel；3.4)计算四个线圈的中心点坐标值Q，并将第二帧图像中的第3、4线圈中心点坐标转换到第一帧图像坐标系下，单位为：pixel；3.4.1)通过第一帧图像计算第1线圈和第2线圈的上下边缘点行坐标计算第1、2线圈的中心点坐标值，其计算公式为：式中：x1up为第1个线圈的上边缘交点行坐标；x1down为第1个线圈的下边缘交点行坐标；x2up为第2个线圈的上边缘交点行坐标；x2down为第2个线圈的下边缘交点行坐标；3.4.2)通过第二帧图像中第2线圈的下边缘点行坐标与第3线圈和第4线圈的上下边缘点行坐标计算第3、4线圈的中心点坐标值，其计算公式为；式中：x3up为第3个线圈的上边缘交点行坐标；x3down为第3个线圈的下边缘交点行坐标；x4up为第4个线圈的上边缘交点行坐标；x4down为第4个线圈的下边缘交点行坐标；x2down为第2个线圈在第一帧图像中的下边缘交点行坐标；x2down‑2为第2个线圈在第二帧图像中的下边缘交点行坐标；3.5)通过第一帧图像中U形口的中心点坐标值分别计算四个线圈与U形口的中心点坐标之间的夹角，计算公式是：式中：Q1、Q2、Q3、Q4——分别代表四个线圈的中心点的坐标值；θ1、θ2、θ3、θ4——分别代表四个线圈中心与U形口中心的之间的夹角；U——U形口中心坐标点在图像中的坐标值，单位为：pixel；3.6)分别计算四个线圈与U形口的中心点坐标之间的夹角与标准值的角度偏差；所述标准值为满足力矩器正交性的四个角度值，分别为0°，90°，180°，270°；式中：Δθ1、Δθ2、Δθ3、Δθ4——四个线圈中心与U形口中心角度差与标准差的差值，即四个线圈的角度偏差，单位为°；3.7)遍历列坐标属于形心区间所有直线，重复步骤3.3)至3.6)，求取每条直线与4个线圈的角度偏差，取n组角度偏差绝对值最小的值，求其平均值，作为4个线圈的角度偏差值；4)极差计算；对步骤3.7)中4个线圈角度偏差中最大值和最小值求差，计算公式如下：式中：——极差，判断力矩器合格与否的依据之一，单位为°；Δθmax——四个线圈角度偏差的最大值，单位为°；Δθmin——四个线圈角度偏差的最小值，单位为°；5)合格品判定；对角度偏差和极差是否满足要求进行判定，如果都满足设定的要求，即为合格，否则，为不合格。