一种飞机发动机螺栓用识别检测系统及其识别检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种飞机发动机螺栓用识别检测系统，包括承载主体、输入模块、光源模块以及上位机模块。输入模块包括第一相机和第二相机；上位机模块包括识别子模块和检测子模块；通过第一相机拍摄螺栓头部形成第一图像；第二相机拍摄螺栓侧面形成第二图像；检测子模块根据第二图像判断检测的螺栓是否存在表面缺陷，如果无表面缺陷再由识别子模块根据第一图像和第二图像识别螺栓的型号；如果存在表面缺陷，则直接弃除，避免进入型号识别环节，从而提升螺栓型号识别效率。与现有技术相比，本发明专利技术提供的飞机发动机螺栓用识别检测系统既能提升螺栓型号识别效率；同时能够避免有缺陷的螺栓进入装配和维修环节，进而降低飞机发动机的安全风险。安全风险。安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机发动机螺栓用识别检测系统及其识别检测方法


[0001]本专利技术属于飞机发动机装配和维修
，尤其是一种飞机发动机螺栓用识别检测系统及其识别检测方法。

技术介绍

[0002]飞机发动机螺栓识别检测是飞机发动机装配和维修时必须的工作，目的是为了检查螺栓的型号是否匹配，从而防止螺栓拧入时拧紧力不足或者拧断的情况发生，降低飞机发动机的运行风险。
[0003]而飞机发动机上不同结构之间通过不同型号的螺栓进行固定，由于螺栓型号繁杂且数量较多，需要花费较长的时间确认螺栓的型号进行装配，大大降低了飞机发动机的装配和维修效率。因此，设计一种快速识别螺栓型号的识别检测系统成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种飞机发动机螺栓用识别检测系统，进一步地提供一种飞机发动机螺栓用识别检测检测系统的识别检测方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种飞机发动机螺栓用识别检测系统，包括：
[0007]承载主体，环形结构，所述承载主体连接有驱动组件使承载主体可绕自身轴线360
°
转动，所述承载主体透明；
[0008]输入模块，包括设于承载主体下方的第一相机和设于承载主体侧方的第二相机；所述第一相机从底部拍摄螺栓，获取螺栓头部的第一图像；所述第二相机从侧方拍摄螺栓，获取螺栓杆部和螺栓头部的第二图像；
[0009]光源模块，设于第一相机和承载主体之间，所述光源模块从底部照射待识别检测的螺栓；
[0010]上位机模块，包括识别子模块，所述识别子模块包括信息提取单元、信息存储单元以及信息处理单元；所述信息提取单元与第一相机以及第二相机通讯连接以获取第一图像和第二图像；所述信息提取单元提取第一图像中的螺栓头部形状、宽度以及螺栓头部的字符信息；所述提取单元提取第二图像中的螺栓杆部的长度、螺距、螺纹长度以及螺栓头部的厚度；所述信息存储单元中存储有螺栓型号和尺寸标准；所述信息处理单元根据信息提取单元提取的检测信息与信息存储单元中存储的螺栓国标尺寸标准确定检测的螺栓的型号。
[0011]在进一步的实施例中，所述光源模块采用为环形结构的LED灯环；LED灯环向四周发光将螺栓头部完全照亮，避免因光线不均匀造成螺栓头部产生阴影，进而使第一图像清晰，降低信息提取单元的信息提取难度。
[0012]在进一步的实施例中，所述承载主体采用透明玻璃、亚克力板。
[0013]在进一步的实施例中，所述上位机模块还包括用于检测螺栓表面缺陷的检测子模块；所述第二相机的数量为4个，相邻的2个第二相机的拍摄方向的夹角为90
°
；所述检测子
模块与第二相机通讯连接，所述检测子模块根据第二相机拍摄的第二图像判断检测的螺栓是否存在表面缺陷；第二相机能够从四个方向拍摄螺栓的侧面，避免拍摄盲角，从而便于检测子模块能够对检测的螺栓进行全面的表面缺陷检测，避免有表面缺陷的螺栓进入型号识别环节，既降低螺栓型号识别难度，又提升螺栓型号识别效率。
[0014]在进一步的实施例中，所述检测子模块包括用于检测螺旋表面缺损的第一检测单元；所述第一检测单元接收第二相机拍摄的第二图像，并对第二图像进行扫描将第二图像的像素简化成X轴和Y轴上的两个一维函数：
[0015][0016]式中，X(i)为X轴方向的扫描值，Y(i)为Y轴方向的扫描值，
[0017]该一维函数对应输出相应的黑白图像，第一检测单元检测该黑白图像是否存在缺损空洞；当第一检测单元检测黑白图像中存在缺损空洞时，判断检测的螺栓存在表面缺损的问题，当第一检测单元检测黑白图像中无缺损空洞时，判断检测的螺栓表面完整；通过第一检测单元检测螺栓是否存在表面缺损，对有表面缺损的直接弃除，避免此类螺栓进入型号识别环节以及后续的装配环节，既能提升螺栓型号的识别效率，又能降低装配或维修后的飞机发动机安全风险。
[0018]在进一步的实施例中，所述检测子模块包括用于检测螺栓螺纹螺旋线异常的第二检测单元；
[0019]所述第二检测单元按顺时针或逆时针调用4个第二相机拍摄的第二图像，并将这4个第二图像循环叠加并使相邻的两个第二图像中的螺栓的螺纹部分重合一半；
[0020]然后在重合的图像中以第一个螺纹的左下角为原点O建立XOY二维坐标系；
[0021]提取经过原点O的螺纹线，该螺纹线表示为：y1＝f(x)；
[0022]对该螺纹线进行线性拟合，拟合线表示为：y2＝Kx，式中K为该拟合线的斜率；
[0023]对螺纹线和拟合线进行离散点取值并计算两者差值：Δ
i
＝|y
2-y1|＝Kx
i-f(x
i
),i＝1,2,3
……
k，式中，k为离散点的数量；
[0024]根据差值判断检测螺栓的螺纹螺旋线是否存在异常情况：
[0025]H
i
＝Δ
i-Δ
设定
,i＝1,2,3
……
k
[0026]式中Δ
设定
为设定的参考值，H
i
为Δ
i
与Δ
设定
的差值，当H
i
≤0时，检测螺栓的螺纹螺旋线正常；当H
i
>0时，检测螺栓的螺纹螺旋线异常；
[0027]通过第二检测单元检测螺栓的螺纹螺旋线是否异常，对螺纹螺旋线异常的螺栓直接弃除，避免此类螺栓进入型号识别环节以及后续的装配环节，既能提升螺栓型号的识别效率，又能降低装配或维修后的飞机发动机安全风险。
[0028]在进一步的实施例中，所述上位机模块还包括图像处理子模块；所述图像处理子模块采用MATLAB软件对第一图像和第二图像进行灰度处理形成8位灰度值的灰度图；通过
对第一图像和第二图像进行灰度化处理，简化后续图像处理的计算量，进一步提升螺栓型号识别的效率。
[0029]一种飞机发动机螺栓用识别检测检测系统的识别检测方法，包括以下步骤：
[0030]步骤1：承载主体转动，将需要识别检测的螺栓转动至设定位置；
[0031]步骤2：第一相机从底部拍摄螺栓，获取螺栓头部的第一图像；第二相机从侧方拍摄螺栓，获取螺栓杆部和螺栓头部的第二图像；
[0032]步骤3：检测子模块根据第二相机拍摄的第二图像判断检测的螺栓是否存在表面缺陷；第一检测单元接收第二相机拍摄的第二图像，并判断检测的螺栓存在表面缺损：当检测的螺栓存在表面缺损，则跳过螺栓型号识别过程，并执行步骤1进行下一个螺栓的螺栓型号识别；如果检测的螺栓表面完整，则第二检测单元接收第二相机拍摄的第二图像，并判断检测的螺栓的螺纹螺旋线是否存在异常：当检测的螺栓的螺纹螺旋线异常时，则跳过螺栓型号识别过程，并执行步骤1进行下一个螺栓的螺栓型号识别；当检测的螺栓的螺纹螺旋线正常时，执行步骤4；
[0033]步骤4：信息提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，包括：承载主体，环形结构，所述承载主体连接有驱动组件使承载主体可绕自身轴线360
°
转动，所述承载主体透明；输入模块，包括设于承载主体下方的第一相机和设于承载主体侧方的第二相机；所述第一相机从底部拍摄螺栓，获取螺栓头部的第一图像；所述第二相机从侧方拍摄螺栓，获取螺栓杆部和螺栓头部的第二图像；光源模块，设于第一相机和承载主体之间，所述光源模块从底部照射待识别检测的螺栓；上位机模块，包括识别子模块，所述识别子模块包括信息提取单元、信息存储单元以及信息处理单元；所述信息提取单元与第一相机以及第二相机通讯连接以获取第一图像和第二图像；所述信息提取单元提取第一图像中的螺栓头部形状、宽度以及螺栓头部的字符信息；所述提取单元提取第二图像中的螺栓杆部的长度、螺距、螺纹长度以及螺栓头部的厚度；所述信息存储单元中存储有螺栓型号和尺寸标准；所述信息处理单元根据信息提取单元提取的检测信息与信息存储单元中存储的螺栓国标尺寸标准确定检测的螺栓的型号。2.根据权利要求1所述的飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，所述光源模块采用为环形结构的LED灯环。3.根据权利要求1所述的飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，所述承载主体采用透明玻璃、亚克力板。4.根据权利要求1所述的飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，所述上位机模块还包括用于检测螺栓表面缺陷的检测子模块；所述第二相机的数量为4个，相邻的2个第二相机的拍摄方向的夹角为90
°
；所述检测子模块与第二相机通讯连接，所述检测子模块根据第二相机拍摄的第二图像判断检测的螺栓是否存在表面缺陷。5.根据权利要求4所述的飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，所述检测子模块包括用于检测螺旋表面缺损的第一检测单元；所述第一检测单元接收第二相机拍摄的第二图像，并对第二图像进行扫描将第二图像的像素简化成X轴和Y轴上的两个一维函数：式中，X(i)为X轴方向的扫描值，Y(i)为Y轴方向的扫描值，该一维函数对应输出相应的黑白图像，第一检测单元检测该黑白图像是否存在缺损空洞；当第一检测单元检测黑白图像中存在缺损空洞时，判断检测的螺栓存在表面缺损的问题，当第一检测单元检测黑白图像中无缺损空洞时，判断检测的螺栓表面完整。6.根据权利要求4所述的飞机发动机螺栓用识别检测系统，其特征在于，所述检测子模块包括用于检测螺栓螺纹螺旋线异常的第二检测单元；所述第二检测单元按顺时针或逆时针调用4个第二相机拍摄的第二图像，并将这4个第
二图像循环叠加并使相邻的两个第二图像中的螺栓的螺纹部分重合一半；然后在重合的图像中以第一个螺纹的左下角为原点O建立XOY二维坐标系；提取经过原点O的螺纹线，该螺纹线表示为：y1＝f(x)；对该螺纹线进行线性拟合，拟合线表示为：y2＝Kx，式中K为该拟合线的斜率；对螺纹线和拟合线进行离散点取值并计算两者差值：Δ
i
＝|y
2-y1|＝Kx
i-f(x
i
),i＝1,2,3
……
k，式中，k为离散点的数量；根据差值判断检测螺栓的螺纹螺旋线是否存在异常情况：H
i
＝Δ
i-Δ
设定
,i＝1,2,3
……
k式中Δ
设定
为设定的参考值，H
i
为Δ
i
与Δ
设定
的差值，当H
i
≤0时，检测螺栓的螺纹螺旋线正常；当H
i

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，马思含，王平，黄孝川，
申请(专利权)人：南京迪沃航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：