[发明专利]基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测装置及检测方法，包括面阵CCD图像传感器、置物平台、图像采集卡和计算机；面阵CCD图像传感器包括CCD摄像机、手动光圈定焦镜头、防外乱光滤波片、遮光罩和LED背光光源；手动光圈定焦镜头上方安装有CCD摄像机，手动光圈定焦镜头上安装防外乱光滤波片，防外乱光滤波片下方设置有遮光罩，遮光罩下方设置有LED背光光源；面阵CCD图像传感器正下方设置有置物平台，将带有螺纹的待检测紧固件平放于面阵CCD图像传感器正下方的置物平台的中心位置上，且被遮光罩所遮挡，CCD摄像机和图像采集卡通过尾线连接，图像采集卡安装于计算机内。可以减少图像处理时间，提高了检测效率。

技术领域

本发明属于螺纹检测技术领域，具体涉及一种基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测装置及其检测方法。

背景技术

紧固件作为一种常用机械零件，广泛应用于机械、汽车、飞机等制造行业。紧固件螺纹缺陷会直接影响其性能，导致各种安全隐患，必须在投入应用之前剔除存在缺陷的个体，避免造成无法预料的后果。目前国内对于紧固件螺纹检测还停留在人工目视检测阶段，不仅效率低下，而且极易出现误检和漏检。随着制造产业向着高速度、大批量、自动化模式转变，传统紧固件螺纹检测技术已经无法满足现代工业生产需求，迫切需要研发一种高效、低成本的紧固件螺纹检测技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有紧固件螺纹检测技术的上述不足，提出一种基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测装置及其检测方法，用于紧固件螺纹缺陷的检测，以提高检测效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测装置，包括面阵CCD图像传感器、置物平台、图像采集卡和计算机；所述的面阵CCD图像传感器包括CCD摄像机、手动光圈定焦镜头、防外乱光滤波片、遮光罩和LED背光光源；所述的手动光圈定焦镜头上方安装有CCD摄像机，手动光圈定焦镜头上安装防外乱光滤波片，防外乱光滤波片下方设置有遮光罩，遮光罩下方设置有LED背光光源；面阵CCD图像传感器正下方设置有置物平台，将带有螺纹的待检测紧固件平放于面阵CCD图像传感器正下方的置物平台的中心位置上，且被遮光罩所遮挡，CCD摄像机和图像采集卡通过尾线连接，图像采集卡安装于计算机内。

所述的手动光圈定焦镜头成像规格和CCD摄像机靶面规格相一致。

所述的CCD摄像机垂直放置于手动光圈定焦镜头正上方，且CCD摄像机镜头视场覆盖在置物平台上的待检测紧固件上。

所述的CCD摄像机为面阵CCD摄像机(MTV-1881EX-3)，所述的计算机对图像采集卡采集到的图像进行图像分析及相关的算法运算，检测紧固件螺像机纹的缺陷。

所述的待检测紧固件为普通螺纹、锯齿螺纹、管螺纹、和梯形螺纹。

一种基于CCD像机图像处理技术的螺纹缺陷检测方法，包括以下步骤：

步骤一、图像采集阶段，先确保各种连线正常，然后将待检测紧固件(10)放置于置物平台(7)的中心位置，保证该待检测紧固件处于LED背光光源(5)中心区域正下方，使其所受光照均匀，亮度合适，同时保证待检测紧固件(10)处于面阵CCD图像传感器(6)光轴中心，LED背光光源(5)将光线投射到待检测紧固件(10)上，打开CCD摄像机用采集软件进行采集，图像采集卡(8)通过面阵CCD图像传感器(6)采集一幅待检测紧固件(10)的原始轮廓图像，并传输给计算机(9)；

步骤二、图像分析和设计算法阶段，计算机(9)对图像采集卡(8)采集到的原始轮廓图像采用包含计算牙型角点过程的精确测量方式进行紧固件螺纹缺陷的检测。

步骤二中精确测量方式的螺纹缺陷检测包括以下步骤：