[发明专利]基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置与方法

权利要求书

1.一种基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置，链轮（1）上设有至少一圈轮齿，其特征在于：包括图像采集装置（10）、纵向对中装置（11）、圆弧对中装置（9）、磨损测量模块（12）；

纵向对中装置（11）进行纵向移动使图像采集装置（10）在纵向对中轮齿，圆弧对中装置（9）驱动图像采集装置（10）沿链轮（1）做等距圆弧运动使图像采集装置（10）在弧向对中轮齿，图像采集装置（10）正对被检测的轮齿端面逐步靠近并采集轮齿图像，磨损测量模块（12）对采集到的序列轮齿图像利用聚焦形貌恢复技术，提取轮齿的轮廓，得到轮齿的三维形貌图，完成对轮齿表面形貌深度测量，得到被检测轮齿的体积；

圆弧对中装置（9）设置在该刮板输送机的中部槽（13）内，包括圆弧方向控制器，第一光源（3）和第二光源（5）分别通过光源调角装置（6）设置在相机轨道的上下两端，第一光感元件（2）设置在第一光源（3）的内侧，第二光感元件（4）设置在第二光源（5）的内侧，圆弧对中装置（9）设置在弧形轨道上，其在弧形轨道上的任一位置到链轮（1）的中心的距离均相同。

2.根据权利要求1所述的基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置,其特征在于:所述图像采集装置（10）包括相机控制器、相机（7）、相机轨道和步进电机（8），相机（7）设置在相机轨道上，相机控制器与步进电机（8）电相连，相机（7）的后部与步进电机（8）相连，相机轨道与所述圆弧对中装置（9）相连，步进电机（8）用于使相机（7）对被检测轮齿端面沿相机轨道进行逐步接近。

3.根据权利要求1所述的基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置,其特征在于:所述纵向对中装置（11）包括纵向控制器，设置在该刮板输送机的中部槽（13）内，与纵向轨道滑动相连，固定挡块（14）固定设置在纵向轨道的一端，滑块（15）与纵向轨道滑动相连，所述纵向对中装置（11）设置在固定挡块（14）和滑块（15）之间的纵向轨道上。

4.根据权利要求2所述的基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量装置, 其特征在于:所述磨损测量模块（12）与所述相机（7）相连。

5.一种基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮磨损测量方法, 其特征在于，包括以下步骤：

S1. 纵向控制器通过控制纵向对中装置（11）驱动图像采集装置（10）在纵向方向移动，在纵向方向上对中轮齿；

S2.打开光源（3,5），圆弧方向控制器通过控制圆弧对中装置（9）驱动图像采集装置（10）在进行圆弧移动，当两个光感元件（2,4）同时感应到轮齿端面反射光时，停止运动，从而实现圆弧方向对中；

S3.相机控制器通过步进电机（8）驱动相机（7）在测量范围内，沿轮齿延伸方向进行步进移动，并在每次移动后获取轮齿的序列图像；

S4.把全部序列图像导入磨损测量模块（12），进行图像处理以使每一序列图像具有相同的图像视场和图像分辨率，然后对图像进行预处理，提取每一预处理序列图像的清晰像素点，以构建全聚焦图像，确定聚焦评价函数，进行峰值定位，将图像序列作为对应像素点的深度值，进行三维形貌图恢复，完成轮齿表面形貌深度测量，从而得到轮齿体积；

S5.对S4中测量的数据进行保存，进行下次测量时，重复以上步骤，测出这一次轮齿体积，跟上一次测量结果进行对比，计算轮齿体积磨损量。