機器視覺在工業(yè)檢測中的應(yīng)用日益廣泛。本文按照多規(guī)格管螺紋在線實時檢測系統(tǒng)需求,確立了單目側(cè)光視覺檢測方案,建立了邊緣檢測后的曲線提取、螺紋邊緣提取定位及基于像素梯度角的特征點檢測等算法模型,建立了偽特征點濾除與類特征點合并模型,對映射至世界坐標空間的特征點進行了錐度的最小二乘估算與螺距估算。基于所建算法模型,開發(fā)了螺紋管檢測系統(tǒng),搭建了多規(guī)格零件自適應(yīng)檢測試驗平臺。分析了生產(chǎn)現(xiàn)場條件限制導(dǎo)致的視覺測量中背光測量困難、大徑點光線遮擋、螺紋邊緣定位困難等關(guān)鍵問題,提出了單目側(cè)光自適應(yīng)在線檢測的解決方案。采用二次曲線擬合方式獲得Canny邊緣亞像素值后,對Canny邊緣采用種子點兩側(cè)邊緣像素點的8近鄰迭代搜索模式,搜索過程中應(yīng)用數(shù)組鏈表建立中心點與近鄰點父子關(guān)系,最終回溯獲得每一邊緣單像素寬度的主干曲線及其像素點信息;針對所獲取主干曲線集,引入能夠反映曲線局部形狀的松弛度(離心率倒數(shù))變量,準確定位并完整提取了螺紋邊緣曲線;基于對螺紋邊緣曲線像素點Sobel梯度角,采用一階五點微分算法,較完整提取了螺紋邊緣特征點。應(yīng)用兩次RANSAC最小二乘直線擬合方法,采用縮小點線間距閾值策略,有效剔除了偽特征點;采用取中間點迭代合并的方式,對鄰近牙頂大徑的類特征點進行了修正合并,作為表征螺紋波峰的特征點。通過相機標定獲得單應(yīng)性矩陣,基于透視投影交比不變性質(zhì)獲得相機畸變系數(shù)以用于原始圖像矯正�；跇硕ńY(jié)果,將修正后的特征點映射至世界坐標系,應(yīng)用最小二乘直線擬合方法獲得管螺紋實際錐度,應(yīng)用中值法獲得相鄰波峰的合理間距,并進行螺距計算。基于所建算法模型,開發(fā)了軟件系統(tǒng);搭建了符合零件生產(chǎn)環(huán)境的傳輸機構(gòu),采用相機自動升降系統(tǒng),搭建了在線視覺檢測試驗系統(tǒng),進行管螺紋檢測試驗,并對檢測結(jié)果進行了分析。試驗結(jié)果表明,系統(tǒng)檢測尺寸精度為0.04mm,錐度角檢測精度為0.03°,檢測速度為0.5-0.6s,基本滿足課題精度要求。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.41
【部分圖文】：

南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文離。螺距即螺紋相鄰牙型在軸線方向的對應(yīng)點之間的距離。圓錐螺紋的大徑、中徑以及小徑的定義與圓柱螺紋略有不同，圓錐螺紋的大中小徑是在錐螺紋基準平面內(nèi)的大徑、中徑和小徑。表 1.2 NPT 螺紋的尺寸代號和螺距對應(yīng)組合尺寸代號 1/16,1/8 1/4,3/8 1/2,3/4 1~2 ≥21/2牙數(shù)/inch 27 18 14 11.5 8螺距 P/mm 0.9407 1.4111 1.8143 2.2087 3.175

能測量單一參數(shù)，若要實現(xiàn)單次測量多個螺紋參數(shù)，可以使的結(jié)構(gòu)大小限制，對于小螺紋的測量有一定的局限性。管錐螺紋的基準距離和錐度等參數(shù)進行約束，通過人工旋合否合格。螺紋量規(guī)測量這種綜合測量方法雖簡單方便，卻，測量結(jié)果易受人為誤差因素影響；接觸式測量中，螺紋測面接觸造成磨損，容易使測量結(jié)果的精度和準確度得不到量方法，國內(nèi)主要是采用螺紋量規(guī)、量針和量球、以及一量專機。雖然可以測量多個參數(shù)，但不適合在線檢測。歐管類錐螺紋的各項參數(shù)的測量，發(fā)明了一種應(yīng)用于長管類度塞規(guī)和環(huán)規(guī)的夾具，如圖 1.2 所示。其中，1 為測量機構(gòu)夾具，4 為長錐管，5 為第二錐套夾具，6 為第二支撐夾具 為支撐臺，701 為直線導(dǎo)軌。該測量裝置可以一次完成內(nèi)、影響，但未提及具體的測量精度。上述圓錐螺紋測量裝置場的測量。相比之下，王軍政[15]申請的一種石油管外錐螺 1.3 所示。設(shè)備小巧，形狀設(shè)計類 似于游標卡尺，使用快

圖 1.3 石油管外錐螺紋錐度測量儀式測量儀器品種多樣，且比國內(nèi)的設(shè)備要先進。美國的 UNIV所示。以快速高效著稱，適用于在線檢測，可以實現(xiàn)螺紋的多個且可以將測量數(shù)據(jù)與極限公差相比較，預(yù)估在線生產(chǎn)時螺紋參司生產(chǎn)的螺紋測量儀，可以實現(xiàn)內(nèi)外螺紋的多項參數(shù)測量，包括徑和小徑，測量的精度可達 0.02mm。美國 JOHNSONGAGE 的帶有數(shù)顯表，不僅可以實時顯示錐螺紋的各幾何參數(shù)尺寸，還可等位置公差。同時，可以將測得的數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)出，方便打印以
【參考文獻】

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1 章為川;孔祥楠;宋文;;圖像的角點檢測研究綜述[J];電子學(xué)報;2015年11期

2 孫珂琪;鄭堤;陳俊華;郭瑞;李江花;;圖像檢測螺紋的系統(tǒng)設(shè)計[J];計算機測量與控制;2015年03期

3 靳曉波;陳劍;李正強;劉鵬;孫廣合;;關(guān)于動車組、城軌車輛制動控制系統(tǒng)密封用管螺紋深度控制及驗收[J];鐵道機車車輛;2015年01期

4 薛凱;;API專用管螺紋常見缺陷及檢測技術(shù)探討[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2014年15期

5 陳志特;;機器視覺照明光源技術(shù)要點分析[J];河南科技;2014年02期

6 張選;;管螺紋的用途及其標記[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年03期

7 陳曼龍;;基于機器視覺的錐螺紋參數(shù)測量方法[J];計算機測量與控制;2012年05期

8 謝鵬程;賴乙宗;李迪;;數(shù)字化LED光源控制器設(shè)計[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年03期

9 卜晨;萬鵬;;基于機器視覺的螺紋參數(shù)檢測[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2011年03期

10 王筱;王慶明;;基于CCD攝像機的數(shù)控車床螺紋修復(fù)方法[J];機床與液壓;2011年08期

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1 侯東明;基于機器視覺的石油管錐螺紋參數(shù)測量試驗研究[D];陜西理工學(xué)院;2016年

2 姜籍翔;基于機器視覺的外螺紋幾何參數(shù)檢測算法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 張兆鳳;基于圖像處理的圓錐螺紋非接觸檢測技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

4 郭克鋒;螺紋綜合參數(shù)測量的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

本文編號：2848868