機(jī)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(shí)時(shí)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(diǎn)檢測等算法模型,建立了偽特征點(diǎn)濾除與類特征點(diǎn)合并模型,對映射至世界坐標(biāo)空間的特征點(diǎn)進(jìn)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(yàn)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(diǎn)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(diǎn)兩側(cè)邊緣像素點(diǎn)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(diǎn)與近鄰點(diǎn)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(diǎn)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(zhǔn)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(diǎn)Sobel梯度角,采用一階五點(diǎn)微分算法,較完整提取了螺紋邊緣特征點(diǎn)。應(yīng)用兩次RANSAC最小二乘直線擬合方法,采用縮小點(diǎn)線間距閾值策略,有效剔除了偽特征點(diǎn);采用取中間點(diǎn)迭代合并的方式,對鄰近牙頂大徑的類特征點(diǎn)進(jìn)行了修正合并,作為表征螺紋波峰的特征點(diǎn)。通過相機(jī)標(biāo)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(jī)畸變系數(shù)以用于原始圖像矯正�；跇�(biāo)定結(jié)果,將修正后的特征點(diǎn)映射至世界坐標(biāo)系,應(yīng)用最小二乘直線擬合方法獲得管螺紋實(shí)際錐度,應(yīng)用中值法獲得相鄰波峰的合理間距,并進(jìn)行螺距計(jì)算�；谒ㄋ惴Ｐ�,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(jī)構(gòu),采用相機(jī)自動(dòng)升降系統(tǒng),搭建了在線視覺檢測試驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行管螺紋檢測試驗(yàn),并對檢測結(jié)果進(jìn)行了分析。試驗(yàn)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(diǎn)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(zhǔn)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(shí)現(xiàn)單次測量多個(gè)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(zhǔn)距離和錐度等參數(shù)進(jìn)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(zhǔn)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(jī)。雖然可以測量多個(gè)參數(shù)，但不適合在線檢測。歐管類錐螺紋的各項(xiàng)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(jī)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(jì)類 似于游標(biāo)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(jìn)。美國的 UNIV所示。以快速高效著稱，適用于在線檢測，可以實(shí)現(xiàn)螺紋的多個(gè)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(shí)螺紋參司生產(chǎn)的螺紋測量儀，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外螺紋的多項(xiàng)參數(shù)測量，包括徑和小徑，測量的精度可達(dá) 0.02mm。美國 JOHNSONGAGE 的帶有數(shù)顯表，不僅可以實(shí)時(shí)顯示錐螺紋的各幾何參數(shù)尺寸，還可等位置公差。同時(shí)，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(xiàn)】

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本文編號：2848868