管螺纹视觉检测方法技术

本发明专利技术涉及管螺纹视觉检测方法，包括如下步骤：对标准螺纹工件建立模板轮廓特征；对待检测螺纹工件建立轮廓特征；判断标准工件的模板轮廓特征和待检测工件的轮廓特征的相似度是否达到预设值且满足目标个数，若是，则认定待检测螺纹工件初步合格，进一步检测待检测螺纹工件的各项参数是否符合标准，若不符合则认定待检测螺纹工件不合格，丢弃该待螺纹工件。本发明专利技术结合管螺纹的特征进行多层检测，通过实体工件与标准工件进行比对，具有高精度检测保证，测量方法效率高、可靠性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺纹检测
，尤其涉及。
技术介绍
随着工业技术的迅猛发展，机械装置的自动化程度越来越高，在这过程中也对生 产制造中的工件精度要求越来越高。 传统的螺纹质量检测的主要方法是螺纹环规或塞规、用螺纹千分尺测量、用齿厚 游标卡尺测量、三针测量法、双针测量法，这种测量方法存在测量速度慢、测量精度低的确 定，不利于提供流水线的自动化检测速度，已经满足不了现代工业对螺纹工件质量测量效 率和精度等方面的要求。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供，其检测得到的 螺纹工件精度高。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种，包括如下步骤： 步骤一：对标准螺纹工件建立模板轮廓特征； 步骤二：对待检测螺纹工件建立轮廓特征； 步骤三：判断标准螺纹工件的模板轮廓特征和待检测螺纹工件的轮廓特征的相似 度是否达到预设值且满足目标个数，若是，则认定待检测螺纹工件初步合格，执行步骤四， 否则，认定待检测螺纹工件不合格，丢弃该待检测螺纹工件； 步骤四：建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征 获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个波峰； 步骤五：以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺 牙轮廓特征的所有坐标点集合（XI，Yl)，并根据所有坐标点集合（XI，Yl)得到螺纹的峰值 点的集合（Xai，Yai)和螺纹的谷值点的集合（Xbi，Ybi)，根据峰值点和谷值点分别运算求 得螺纹大径d、螺纹小径dl和螺纹中径d2,其中，Yai为所有坐标点集合（XI，Yl)中Yl的 极大值，Ybi为所有坐标点集合（XI，Yl)中Yl的极小值； 步骤六：选取峰值点的集合（Xai，Yai)中任何两个相邻的坐标，根据该两个相邻 的坐标求得两个峰值点之间的距离即为螺距P ; 步骤七：获取螺牙的峰值点ml及其两侧的谷值点分别为m2和m3,连接峰值点ml 和谷值点m2以及连接峰值点ml和谷值点m3以得到直线L3和直线L4,根据直线L3生成第 一正方形区域以拟合成直线L5,根据直线L4生成第二正方形区域以拟合成直线L6,判断直 线L5和直线L6之间的夹角α是否满足预设范围，若是，则该待检测螺纹工件合格，否则不 合格。 优选的，所述步骤一包括如下子步骤： 步骤I. I :获取标准螺纹工件的灰度图片，并在灰度图片上选取一搜索区域； 步骤1. 2 :在搜索区域中对比相邻像素之间的对比度，当对比度大于第一预设值 时形成模板轮廓特征； 步骤1. 3 :对模板轮廓特征进行预设的第一角度范围变化，获取一系列的模块轮 廓特征； 步骤1. 4 :保存系列的模板轮廓特征。 进一步优选的，所述第一预设值为40,所述预设的第一角度范围为±0.5°。 优选的，所述步骤二包括如下子步骤： 步骤2. 1 :获取待检测螺纹工件的灰度图片，并在会度图片上选取一搜索区域； 步骤2. 2 :在搜索区域中对比相邻像素之间的对比度，当对比度大于第二预设值 时形成轮廓特征； 步骤2. 3 :对轮廓特征进行预设的第二角度范围变化，获取一系列的轮廓特征； 步骤2. 4 :保存系列的轮廓特征。 进一步优选的，所述第二预设值为20,所述预设的第二角度范围为±0. 5°。 优选的，步骤三中所述预设值为75%，目标个数为1。 优选的，步骤四包括如下子步骤： 步骤4. 1 :建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，该螺牙轮廓特征具有多个 波峰； 步骤4.2 :处理待检测螺纹工件其中一侧的螺牙轮廓特征以形成闭合轮廓D1，处 理待检测螺纹工件另一侧的螺牙轮廓特征以形成闭合轮廓D2 ; 步骤4. 3 :根据最小二乘法拟合闭合轮廓Dl成直线Ll，同时根据最小二乘法拟合 闭合轮廓D2成直线L2 ; 步骤4. 4 :根据直线Ll和直线L2获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L， 其中，直线Ll至中线L的距离等于直线L2到中线L的距离。 进一步优选的，步骤五包括如下子步骤： 步骤5. 1 :以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的 螺牙轮廓特征的所有坐标点集合（XI，Yl); 步骤5. 2 :扫描所有坐标点集合（XI，Yl)得到螺纹的峰值点的集合（Xai，Yai)和 螺纹的谷值点的集合（Xbi，Ybi)，其中，Yai为所有坐标点集合（XI，Yl)中Yl的极大值，Ybi 为所有坐标点集合（XI，Yl)中Yl的极小值； 步骤5. 3 :根据公式d = 2 I yai I求得螺纹大径d，根据公式dl = 2 I ybi I求得螺纹 小径dl，根据公式d2 = (d+dl)/2求得螺纹中径d2。 进一步优选的，步骤六包括如下子步骤： 步骤6. 1 :选取峰值点的集合（Xai，Yai)中任何两个相邻的坐标分别为（Xal，Yal) 和（Xa2, Ya2); 步骤6. 2 :根据公式求得两个峰值点之间 的距离，该距离即为螺距P。 进一步优选的，步骤七包括如下子步骤： 步骤7. I :选取任意一个波峰，获取该波峰的峰值点ml及其两侧的谷值点分别为 m2 和 m3 ; 步骤7. 2 :连接峰值点ml与谷值点m2形成直线L3,连接峰值点ml与谷值点m3形 成直线L4,直线L3的长度Ml，直线L4的长度为M2 ; 步骤7. 3 :获取直线L3的中点Kl (xkl，ykl)，以中点Kl为中心点，以Ml的一半为 边长生成第一正方形区域，同时获取直线L4的中点K2(xk2, yk2)，以中点Kl为中心点，以 M2的一半为边长生成第二正方形区域； 步骤7.4 :在第一正方形区域建立第一轮廓并拟合成直线L5,在第二正方形区域 建立第二轮廓并拟合成直线L6,直线L5和直线L6之间的夹角为α ; 步骤7. 5 :判断α是否满足预设范围，若是，则该待检测螺纹工件合格，否则不合 格。 相比现有技术，本专利技术的有益效果在于： 1、无需人工手动测量工具尺寸，避免了人工操作和测量仪器自身带来的系统误 差，实现了自动化检测； 2、结合管螺纹的特征进行多层检测，通过实体工件与标准工件进行比对，具有高 精度检测保证，测量方法效率高、可靠性强。【附图说明】 图1为本专利技术的管螺纹的螺牙结构示意图； 图2为本专利技术的工作流程图。【具体实施方式】 下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本专利技术做进一步描述： 管螺纹的螺牙形状如图1所示，管螺纹的主要参数有：螺纹大径d、螺纹小径dl、螺 纹中径d2、螺距p和牙型角α。本实施例提供的基于对上述参数进行 检测，符合要求的则证明该管螺纹是合格工件，否则为不合格。 参见图2,本实施例包括步骤如下： 步骤Sl :对标准螺纹工件建立模板轮廓特征； 步骤s2 :对待检测螺纹工件建立轮廓特征； 步骤S3 :判断标准螺纹工件的模板轮廓特征和待检测螺纹工件的轮廓特征的相 似度是否达到预设值且满足目标个数，若是，则认定待检测螺纹工件初步合格，执行步骤 s4,否则，认定待检测螺纹工件不合格，丢弃该待检测螺纹工件；目标个数的作用是衡量螺 纹工件是否匹配合格的必要条件，目标个数即为要寻找的轮廓特征个数，可以为1个，两者 相似度的预设值为75%，即当标准工件的模板轮廓特征和待检测工件的轮廓特征的相似度 达到75%并且目标个数满足1的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管螺纹视觉检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：对标准螺纹工件建立模板轮廓特征；步骤二：对待检测螺纹工件建立轮廓特征；步骤三：判断标准螺纹工件的模板轮廓特征和待检测螺纹工件的轮廓特征的相似度是否达到预设值且满足目标个数，若是，则认定待检测螺纹工件初步合格，执行步骤四，否则，认定待检测螺纹工件不合格，丢弃该待检测螺纹工件；步骤四：建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个波峰；步骤五：以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征的所有坐标点集合(X1，Y1)，并根据所有坐标点集合(X1，Y1)得到螺纹的峰值点的集合(Xai，Yai)和螺纹的谷值点的集合(Xbi，Ybi)，根据峰值点和谷值点分别运算求得螺纹大径d、螺纹小径d1和螺纹中径d2，其中，Yai为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极大值，Ybi为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极小值；步骤六：选取峰值点的集合(Xai，Yai)中任何两个相邻的坐标，根据该两个相邻的坐标求得两个峰值点之间的距离即为螺距P；步骤七：获取波峰的峰值点m1及其两侧的谷值点分别为m2和m3，连接峰值点m1和谷值点m2以及连接峰值点m1和谷值点m3以得到直线L3和直线L4，根据直线L3生成第一正方形区域以拟合成直线L5，根据直线L4生成第二正方形区域以拟合成直线L6，判断直线L5和直线L6之间的夹角α是否满足预设范围，若是，则该待检测螺纹工件合格，否则不合格。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，
申请(专利权)人：广州超音速自动化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44