[发明专利]一种用于球铰的球座涂色面积及其涂色区域贴合度的分区检测方法

摘要

本发明提供一种用于球铰的球座涂色面积及其涂色区域贴合度的分区检测方法，利用灰度相机获取组装后的并已被球销涂色后的球座的俯视图，在Matlab环境下遍历该俯视图所有像素点，经图像预处理消除噪音后基于种子点的区域增长方法对上述灰度图像进行边缘检测，以求得球座涂色面积边界线所在的各个像素点的坐标值，并进一步对上述边界线内的区域进行二次划分，基于像素点灰度值的大小范围最终确定球座涂色区域内的不同贴合度所代表的球座内球面的区域。本发明所述的检测方法所得到的检测结果稳定性好、数据真实可靠，同时为球铰其它相关实验提供了真实、有效的基础数据，因而也提高了球铰产品整个检测链条中的检测效率。

主权项

1.一种用于汽车球铰的球座贴合度的涂色区域分区检测方法，其特征在于：包括有如下步骤：(a)对用于汽车的球铰的球座内球面均匀涂色，并将涂色后的球座组装于球铰结构中，该球铰结构由内至外依次为球销、球座、球套，该球铰结构中的球销可沿球座球面的中轴线自由转动或摆动，其中，球销的最大摆角由球套的柱面高度和内、外径尺寸所决定；再采用线切割方法沿球套中轴线所在的剖面方向对该球铰的球套进行线切割，取出与球销接触并已在内球面形成一定涂色区域的球座；(b)将涂色后的球座固定放置于水平面上，利用灰度相机获取该球座的俯视图，从而得到上述球座俯视图的二维灰度图像，将该灰度图像导入至Matlab软件，并对其进行图像预处理；该预处理方法利用卷积定理进行频域滤波，并保留图像中的低频分量，同时去除图像中的边缘和噪声所对应的图像傅里叶频谱中的高频部分，采用低通滤波器即可除去或削弱噪声的影响并模糊边缘轮廓；(c)遍历上述经预处理后的二维灰度图像中的每个像素点，基于灰度图像的区域增长方法，确定涂色区域的闭环边界线上的各个像素点坐标；其中，以边缘点为中心，将其作为种子点，同一方向的8邻域范围内若也有其它边缘检测点，则认为这两点连续，从而形成一条连续线，并按线条方向依次判断边缘检测点，直至中止，由此形成一条或多条闭合边界线，并记录形成上述边界线的像素点坐标，上述一条或多条闭合边界线所包围的区域即为球座涂色区域，该区域所包含的面积也即球座与球销接触的面积；(d)对上述边界线内的涂色区域进行分类，按照灰度值大小从小到大将上述涂色区域内的各个像素点依次分为各个梯级，不同的梯级代表了不同的贴合度；所述梯级共计5个，按照灰度值从小到大依次排序为第一梯级、第二梯级、第三梯级、第四梯级和第五梯级；其中，第一梯级的灰度值范围为1‑51，第二梯级的灰度值范围为52‑102，第三梯级的灰度值范围为103‑153，第四梯级的灰度值范围为154‑204，第五梯级的灰度值范围为205‑255；或者，所述梯级共计10个，按照灰度值从小到大依次排序为第一梯级、第二梯级、……、第十梯级；其中，第一梯级的灰度值范围为1‑25，第二梯级的灰度值范围为26‑50，第三梯级的灰度值范围为51‑75，第四梯级的灰度值范围为76‑100，第五梯级的灰度值范围为101‑125，第六梯级的灰度值范围为126‑150，第七梯级的灰度值范围为151‑175，第八梯级的灰度值范围为176‑200，第九梯级的灰度值范围为201‑225，第十梯级的灰度值范围为226‑255；(e)根据上述边界线在二维灰度图像中的像素点坐标值，在三维绘图软件中选择上视图作为草图绘制的基准面，绘制出包含有上述边界线的二维图像，并根据上述二维图像确定球座的三维理论球面的定位基准，同时根据球座的实测尺寸数据在三维绘图软件中绘制出球座的三维理论球面；(f)将上述二维图像中的边界线沿球座中轴线方向投影至上述三维理论球面上；从而可计算求得球座内球面被上述闭环边界线所包围的球座涂色面积，以及该面积是否达到球座内球面总面积的80％，若否，则该球座的内球面尺寸不合格，也不用于下一步的球铰疲劳耐久试验，若是，则该球座的内球面尺寸合格，可用于下一步的球铰疲劳耐久试验。