機器視覺在工業(yè)檢測中的應用日益廣泛。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�；谒ㄋ惴Ｐ�,開發(fā)了螺紋管檢測系統(tǒng),搭建了多規(guī)格零件自適應檢測試驗平臺。分析了生產現(xiàn)場條件限制導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鍵問題,提出了單目側光自適應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邊緣像素點的8近鄰迭代搜索模式,搜索過程中應用數(shù)組鏈表建立中心點與近鄰點父子關系,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性矩陣,基于透視投影交比不變性質獲得相機畸變系數(shù)以用于原始圖像矯正�；跇硕ńY果,將修正后的特征點映射至世界坐標系,應用最小二乘直線擬合方法獲得管螺紋實際錐度,應用中值法獲得相鄰波峰的合理間距,并進行螺距計算�；谒ㄋ惴Ｐ�,開發(fā)了軟件系統(tǒng);搭建了符合零件生產環(huán)境的傳輸機構,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,并對檢測結果進行了分析。試驗結果表明,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。
【學位單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP391.41
【部分圖文】：

南京航空航天大學全日制專業(yè)學位碩士學位論文離。螺距即螺紋相鄰牙型在軸線方向的對應點之間的距離。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的大徑、中徑和小徑。表 1.2 NPT 螺紋的尺寸代號和螺距對應組合尺寸代號 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)，可以使的結構大小限制，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，容易使測量結果的精度和準確度得不到量方法，國內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 為直線導軌。該測量裝置可以一次完成內、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。設備小巧，形狀設計類 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，且比國內的設備要先進。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，預估在線生產時螺紋參司生產的螺紋測量儀，可以實現(xiàn)內外螺紋的多項參數(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)結果導出，方便打印以
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本文編號：2848868