内螺纹小径测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种内螺纹小径测量方法及装置，该方法包括将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用内孔展开镜按照预设拍照条件拍摄待测内螺纹的内孔展开图；对内孔展开图进行二值化，确定初始二值轮廓图像；对初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。本发明专利技术通过对二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，以形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，基于螺纹的像素半径利用标准螺纹件的像素半径及实际半径，实现内螺纹小径测量，提高测量内螺纹小径的准确性。小径的准确性。小径的准确性。

【技术实现步骤摘要】
内螺纹小径测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及内螺纹小径测量方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]内螺纹加工质量评价是工业领域尤其是高准确性机械加工领域的一项重要质检项目，主要涉及的检测项目包括内螺纹孔径、螺纹深度、孔深度、螺距、牙型等。目前螺纹检测的方法主要有接触式和非接触式两大类。其中接触式检测法包括通止规、螺纹千分尺、量针扫描检测方法；非接触式方法有工具显微镜、机器视觉方法。内螺纹的机器视觉检测又根据光源、光照方式有更细致的划分，包括在孔上方拍摄的内孔展开成像；光学探头伸入螺纹孔中进行螺牙拍照的内窥镜成像；使用激光一字线照明的成像；使用3D相机的成像；基于激光三角法的参数测量等。
[0004]接触式检测方法受限于精密的机械控制难以用于大型工件的原位检测。非接触测量容易集成到柔性机器人中，但目前主要用于外螺纹检测，而对于内螺纹尤其是小孔径的深孔，光机组件无法深入孔内拍摄，现有视觉检测技术还无法测量小的内螺纹孔的每一圈小径数值。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种内螺纹小径测量方法，用以在实现内螺纹小径测量的同时提高测量内螺纹小径的准确性，该内螺纹小径测量方法包括：
[0006]将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；
[0007]对拍摄的待测内螺纹的内孔展开图进行二值化，确定待测内螺纹的初始二值轮廓图像；
[0008]对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；
[0009]根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。
[0010]本专利技术实施例还提供一种内螺纹小径测量装置，用以在实现内螺纹小径测量的同时提高测量内螺纹小径的准确性，该内螺纹小径测量装置包括：
[0011]拍摄模块，用于将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；
[0012]二值化模块，用于对拍摄的待测内螺纹的内孔展开图进行二值化，确定待测内螺纹的初始二值轮廓图像；
[0013]聚类模块，用于对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成
包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；
[0014]半径确定模块，用于根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。
[0015]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述内螺纹小径测量方法。
[0016]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述内螺纹小径测量方法的计算机程序。
[0017]本专利技术实施例中，将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；对拍摄的待测内螺纹的内孔展开图进行二值化，确定待测内螺纹的初始二值轮廓图像；对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。本专利技术实施例通过对待测内螺纹的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，以形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，进而基于像素螺纹图中螺纹的像素半径，利用标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，实现内螺纹小径测量，提高测量内螺纹小径的准确性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0019]图1为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法的实现流程图；
[0020]图1
‑
1为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹的内孔展开图示意图；
[0021]图1
‑
2为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹的初始二值轮廓图像示意图；
[0022]图1
‑
3为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹的初始像素螺纹图示意图；
[0023]图1
‑
4为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹按照像素半径排序后的像素螺纹图示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法的另一实现流程图；
[0025]图2
‑
1为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹骨架提取后的二值轮廓图像示意图；
[0026]图2
‑
2为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹轮廓降噪后的二值轮廓图像示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法中步骤202的实现流程图；
[0028]图3
‑
1为本专利技术实施例提供的某待测内螺纹二值轮廓图像轮廓降噪示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法中步骤203的实现流程图；
[0030]图5为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法中标定像素半径矫正参数的实现流程图；
[0031]图6为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量装置的功能模块图；
[0032]图7为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量装置的另一功能模块图；
[0033]图8为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量装置中轮廓降噪模块702的结构框图；
[0034]图9为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量装置中聚类模块703的结构框图；
[0035]图10为本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量装置中标定像素半径矫正参数的结构框图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0037]图1示出了本专利技术实施例提供的内螺纹小径测量方法的实现流程，为便于描述，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：
[0038]如图1所示，内螺纹小径测量方法，其包括：
[0039]步骤101，将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；
[0040]步骤102，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内螺纹小径测量方法，其特征在于，包括：将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；对拍摄的待测内螺纹的内孔展开图进行二值化，确定待测内螺纹的初始二值轮廓图像；对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。2.如权利要求1所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，还包括：利用骨架提取对初始二值轮廓图像进行细化，确定二值轮廓图像；对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：对待测内螺纹的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图。3.如权利要求2所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，还包括：对二值轮廓图像进行轮廓降噪处理，确定轮廓降噪后的二值轮廓图像；对待测内螺纹的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：对待测内螺纹轮廓降噪后的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图。4.如权利要求3所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，对二值轮廓图像进行轮廓降噪处理，确定轮廓降噪后的二值轮廓图像，包括：以二值轮廓图像的图像中心像素为原点建立极坐标系，确定轮廓像素点的邻域矩阵，以及轮廓像素点的方向角对应的卷积核；确定轮廓像素点的领域矩阵与轮廓像素点的方向角对应的卷积核的实际卷积结果；在实际卷积结果小于剔除阈值时，将轮廓像素点作为噪声剔除；剔除阈值为轮廓像素点方向角对应的卷积核与全一矩阵的卷积结果的预设比例。5.如权利要求4所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，对待测内螺纹轮廓降噪后的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：根据轮廓降噪后的二值轮廓图像中轮廓像素点的方向角及像素半径，以及标定后的像素半径矫正参数，对轮廓像素点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大猛，胡香敏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：