[发明专利]一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，待测件的深孔贯穿于相互平行的待测件的前端面和后端面之间，其特征在于：基于图像处理的深孔垂直度测量系统包括：激光光束发射器、CCD图像传感器、图像处理程序和计算机；激光光束发射器从待测件的前端面向深孔发出垂直于待测件的前端面的激光束，激光束的直径大于深孔直径，且测量时激光束完全覆盖深孔；测量时CCD图像传感器紧贴待测件的后端面，且完全覆盖深孔；CCD图像传感器与装有图像处理程序的计算机相接。

2.按照权利要求1所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：它包括前支座和后支座；激光光束发射器安装于前支座中，CCD图像传感器安装于后支座中并凸出于后支座。

3.按照权利要求2所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述前支座内设有第一安装腔，激光光束发射器嵌入第一安装腔中；一前支座后盖安装于前支座的后端并将激光光束发射器顶紧在第一安装腔中；激光束穿过前支座的前端面。

4.按照权利要求3所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述前支座的前端面设有多个环绕激光束布置的钢球；测量时钢球紧贴待测件的前端面，待测件的前端面与前支座的前端面平行。

5.按照权利要求2述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述后支座内设有第二安装腔，CCD图像传感器嵌入第二安装腔并凸出于后支座的前端面；一带弹簧的弹簧后盖安装于后支座的后端，弹簧将CCD图像传感器顶紧在第二安装腔中。

6.按照权利要求2所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述前支座和后支座均设置手持手柄。

7.按照权利要求2所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述待测件、前支座和后支座分别安装于三个升降式夹具中，各升降式夹具在水平面上通过滑轨调整相互之间的位置。

8.按照权利要求1所述的一种基于图像处理的深孔垂直度测量系统，其特征在于：所述待测件为核电蒸汽发生器的管板。

9.一种基于图像处理的深孔垂直度测量方法，其特征在于：使用权利要求1至8中任一项所述的基于图像处理的深孔垂直度测量系统，包括如下步骤：激光光束发射器垂直于待测件的前端面从待测件的前端面向深孔发射激光束，在待测件的前端面上，激光束覆盖深孔；激光束穿过深孔直接照射在CCD图像传感器上形成直接照射区域，激光束经深孔的内壁反射，在CCD图像传感器上形成反射光线区域；待测件的后端面的孔径内，直接照射区域和反射光线区域存在明暗分界，计算机通过图像处理程序提取直接照射区域和反射光线区域的两段圆弧形轮廓，计算两段圆弧形轮廓的中心距，即可得到待测件的深孔的垂直度。

10.按照权利要求9所述的基于图像处理的深孔垂直度测量方法，其特征在于：测量前，将激光光束发射器安装于前支座中，将CCD图像传感器安装于后支座中，前支座通过手持的方式在待测件的前端面对准，后支座通过手持的方式在待测件的后端面对准。